Caratteristiche generali 
Un batterio è un organismo vivente, monocellulare e procariote, dotato di totale autonomia. È il microrganismo vivente più piccolo in natura, le sue dimensioni sono dell’ordine dei micron. I più piccoli sono i batteri appartenenti ai generi Chlamydia e Rickettsia (0,1-0,2µm). 
Si distinguono, a seconda della loro forma in cocchi (forma sferica) e in bacilli (forma allungata). I coccobacilli hanno una forma intermedia, cilindrica. I vibrioni, o spirilli presentano una o più curvature lungo l’asse maggiore. Nocardia e Actinomyces hanno un aspetto a filamenti ramificati. 
 
I batteri, come già detto, sono le cellule più piccole capaci di garantire la sopravvivenza della propria specie. Essi sono costituiti da degli elementi fondamentali e da delle strutture accessorie. 
Sono fondamentali il citoplasma, con il corpo nucleare, contenente l’unico cromosoma, la membrana citoplasmatica e la parete cellulare, posta al di sopra della membrana stessa, rigida. Essa ha la funzione di impedire la lisi del batterio e ne determina la forma. A seconda delle caratteristiche strutturali della parete, i batteri si possono distinguere in Gram positivi e Gram negativi (vedi dopo). 
Tra le strutture accessorie che un batterio può possedere si annoverano il glicocalice e la capsula, posti sopra alla parete cellulare, i flagelli e i pili o fimbrie. 
 
I batteri possono essere in grado di arrecare infezione nell’ospite. Essa si instaura se si rompe l’equilibrio tra ospite ed agente infettante. 
 
Parete cellulare 
La parete cellulare è composta da macromolecole, in parte comuni ai Gram+ e ai Gram-, in parte specifiche di ciascuna famiglia; acqua, che costituisce l’80% del peso totale ed è in parte associata a suddette macromolecole; ed elettroliti. 
Il polimero comune ai due gruppi è il peptidoglicano o mureina, che varia però per la quantità in cui è presente: i batteri Gram+ presentano una parete spessa, pluristratificata, mentre i Gram- hanno una parete monostratificata. Gli Archeobatteri al posto del peptidoglicano presentano lo pseudoglicano, strutturalmente associato. I Mycoplasma non presentano parete cellulare. 
Il peptidoglicano è un complesso eteropolimero, costituito da una componente peptidica e una componente glicidica, legate da un legame forte. La componente glicidica è formata da una catena lineare del disaccaride N-acetilglucosammina ß(1.6) acido N-acetilmuramico, tenuti assieme da legami ß(1.4). Quest’ultimo legame è bersaglio dell’azione del lisozima o muramidasi.  
Le catene lineari sono tenute assieme dalla componente peptidica, legata al MurNAc, che è variabile da batterio a batterio, ed è costituita da un pentapeptide. L’ultimo amminoacido viene liberato per trasferire l’energia del legame peptidico nel legame con le catene peptidiche trasversali. Tale legame crociato è detto legame di transpeptidizzazione, fortissimo, e conferisce resistenza al polimero. 
Il pentapeptide è prodotto enzimaticamente e contiene sia D- che L-amminoacidi. Il terzo residuo è sempre un diamminoacido (lisina, a. diamminopimelico, a. diamminobutirrico) e lega la D-alanina in posizione 4 dell’altra catena. Il quinto peptide è di solito una altra D-Ala. S. aureus inserisce una pentaglicina a livello del legame di transpeptidizzazione per allungare il legame crociato. 
La sintesi prevede il legame di un MurNAc, attivato da UTP, al bactoprenolo, con aggiunta di GlcNAc. Il bactoprenolo media la traslocazione sul lato esterno e il rilascio da esso fornisce l’energia per la formazione di un legame glicosidico alle catene di peptidoglicano. I legami crociati sono attuati da un insieme di enzimi (PBP): transpeptidasi, carbossipeptidasi. Le autolisine mediano la degradazione del peptidoglicano, che viene continuamente risintetizzato dalle cellule attive. Gli antibiotici di parete interferiscono in tutti i vari punti della sintesi del peptidoglicano. 
 
PARETE DEI BATTERI GRAM+ 
I batteri Gram positivi posseggono una parete costituita prevalentemente da molti strati di peptidoglicano, circa 20 (150-500Å). Esso è poroso e permette la diffusione dei metaboliti.  Frammisti o legati alle maglie di tale polimero sono presenti gli acidi teicoici. Essi sono polimeri di polialcoli (ribitolo/glicerolo) esterificati con l’acido fosforico. Agli ossidrili possono essere legati zuccheri, colina e D-Ala. In alcuni batteri sono associati ad una porzione lipidica e prendono quindi il nome di acidi lipoteicoici. Svolgono un’importante funzione antigenica. Sono molto variabili da specie a specie. In generale, essi sono situati negli strati più profondi del peptidoglicano, avendo forse una funzione di ancoraggio alla membrana citoplasmatica. 
 
PARETE DEI BATTERI GRAM- 
Al di sopra della membrana citoplasmatica i batteri Gram negativi presentano un sottile strato di peptidoglicano, ricoperto dalla membrana parietale o esterna, costituita da un doppio strato fosfolipidico, frammisto a proteine. In questa membrana si trovano costituenti specifici: il lipopolisaccaride (LPS), localizzato principalmente nel foglietto esterno, e le proteine della membrana esterna. 
Il lipopolisaccaride è costituito da tre porzioni:  
- il lipide A, che corrisponde all’endotossina batterica, che quando viene liberato scatena una reazione tossica 

- il core polisaccaridico, costituito da 9-12 zuccheri, che contiene anche 2-cheto-3-desossioctanoato (KDO). È comune a tutti gli individui di una specie. 

- l’antigene O si estende al di fuori della membrana esterna ed è costituito da 50-100 unità saccaridiche poste linearmente. Si differenzia tra i sierotipi di una stessa specie. 


Tra le proteine della membrana parietale si annoverano le porine, trimeri proteici che possono essere aspecifici (<70kDa) o specifici per determinate molecole, e le lipoproteine, che hanno una funzione di ancoraggio della membrana al peptidoglicano. 
La membrana esterna è tenuta assieme da interazioni tra cationi bivalenti (Mg2+ e Ca2+) e i fosfati dell’LPS. Tra la membrana esterna e quella cellulare si ha uno spazio virtuale, detto spazio periplasmico, che contiene proteine ed enzimi, utili al metabolismo batterico. 
 
La parete dei batteri Gram+ è molto compatta, gli scambi con l’esterno sono più difficoltosi che nei Gram-, dove la parete è più plastica e fluida. 
La distinzione tra i batteri Gram+ e Gram- si basa sulle diverse caratteristiche della parete e alla conseguente reazione alla colorazione di Gram. 
Tale tecnica è una colorazione differenziale, che utilizza due coloranti nello stesso procedimento. I batteri devono essere stati fissati al calore o disidratati su di un vetrino da microscopia. Il primo colorante è il cristal violetto, a cui viene aggiunto, dopo un minuto, un trattamento contenente iodio che media la precipitazione del violetto. In seguito alla prima colorazione si effettua una decolorazione alcolica o a base di acetone. A questo punto si aggiunge un colorante di contrasto, la safranina. Nei batteri Gram+ il cristal violetto penetra come in una spugna negli strati di peptidoglicano e la decolorazione non ha effetto. I batteri, pertanto, risultano colorati di violetto-porpora. 
Nei Gram-, invece, la decolorazione agisce, portando via il cristal violetto. I batteri risulteranno colorati di rosso. 
Membrana citoplasmatica 
La membrana citoplasmatica è posta sotto alla parete, sia nei batteri Gram+ sia nei Gram-. È una struttura a mosaico fluido, costituita da un doppio strato fosfolipidico a cui sono frammiste delle proteine. È simile alla struttura eucariote, da cui si differenzia per la totale mancanza di steroli. Soltanto i Mycoplasma presentano steroli, che assumono dall’organismo ospite. 
La membrana citoplasmatica svolge nei batteri tutte le funzioni che nelle cellule eucariote sono svolte dagli organelli. Nel citosol, infatti, non sono presenti mitocondri né apparato di Golgi, né reticolo endoplasmatico. 
Essa ha quindi: 
- funzione di trasporto, con i meccanismi comuni alle cellule eucariote: diffusione semplice, diffusione facilitata, diffusione regolata, trasporto attivo.  

- funzione respiratoria. I Gram+ sono ricchi di invaginazioni di membrana, che prendono il nome di mesosomi, in cui si concentrano gli enzimi della catena respiratoria. Essi intervengono anche nella duplicazione cellulare e nella produzione di spore. Sono quasi assenti nei Gram-, dove invece gli enzimi respiratori sono distribuiti uniformemente nella membrana citoplasmatica. 

- funzione di sintesi. La membrana presenta proteine con duplice funzione, enzimatica e di recettore, dette penicillin binding proteins (PBP). Esse mediano la sintesi del peptidoglicano e sono: transpeptidasi, endopeptidasi, carbossipeptidasi. Sono il bersaglio degli antibiotici di parete (vedi dopo). Quando il legame con tali molecole avviene, gli enzimi si saturano e non sono più in grado di produrre nuova parete. Perché questi antibiotici agiscano, perciò, è necessario che il batterio sia in fase di sintesi. Se questo è il caso, si avranno batteri con una parete anormale, che andranno incontro a lisi. Gli antibiotici di membrana possono anche essere scambiati per una componente utile alla sintesi e gli enzimi, in tal modo, non riescono a legare trasversalmente le catene peptidiche. 


 
Citoplasma 
Il citosol è la sede dei processi biosintetici, in particolare proteici. Possiede una massa granulare contenente sostanze per la sopravvivenza del batterio, tra cui glicogeno (25% del peso di E. coli), lipidi (acido poli-ß-idrossibutirrico) e polisaccaridi. 
Il materiale può trovarsi libero o accumulato in inclusioni intracitoplasmatiche. Esse possono essere: 
- provviste di membrana semplice, come nel caso delle gocce lipidiche e dei granuli di glicogeno 

- sprovviste di membrana, come i granuli metacromatici di polifosfato, i granuli di zolfo e di ferro 


Sono presenti anche i ribosomi, posti a ridosso del plasmalemma, costituiti da due subunità, che si uniscono quando la sintesi proteica è attiva, costituiti da circa il 60% di rRNA e il 40% di proteine, bersaglio di diversi antibiotici. Essi sono differenti dai ribosomi eucarioti (80S=40S+60S), in quanto sono più piccoli: 70S (30S+50S). 
Nel citoplasma sono presenti anche i plasmidi, frammenti di materiale genetico extracromosomiale, circolari e liberi. Possono replicarsi autonomamente e permanere per diverse generazioni. Possono anche essere trasmessi da una cellula all’altra mediante il processo di coniugazione (vedi dopo). Codificano per fattori di virulenza e sono coinvolti nella resistenza agli antibiotici. Il plasmide può anche integrarsi nel cromosoma batterico, avendo quindi una replicazione non più autonoma. 
Infine, si ha il nucleoide, una regione relativamente trasparente, in cui è addensato l’unico cromosoma batterico, costituito da una molecola di DNA circolare a doppio filamento, in genere raggomitolato. Il DNA è complessato a proteine basiche (spermina e spermidina), per neutralizzarne il pH. La sua posizione è centrale, ma fluttua in risposta alle differenti fasi di duplicazione batterica. 
 
Capsula e glicocalice 
Sono strutture accessorie, che possono essere poste all’esterno della parete batterica, costituite da una matrice polisaccaridica e proteica (muco), che è ben strutturata nella capsula, mentre è più lassa nel glicocalice. Il Bacillus anthracis produce una capsula polipeptidica. 
La capsula protegge il batterio dalla fagocitosi in quanto altera la superficie, che da idrofoba diventa idrofila, ed è scarsamente antigenica. Il glicocalice è la porzione coinvolta nell’interazione con l’ambiente esterno. Ad esempio, nello Streptococcus mutans, media l’adesione allo smalto dei denti, nello Staphylococcus epidermidis alla cute. Essi sono importanti fattori di virulenza, che possono però essere persi dal batterio, nella mutazione S-R, da liscio a rugoso. 
 
Pili o fimbrie 
I pili e le fimbrie sono proiezioni filiformi di superficie, tipiche dei batteri Gram-, di natura proteica, essendo costituiti dalla pilina. Sono strutture più esili dei flagelli, prive di motilità propria. Un pilo più lungo, detto pilo F, è coinvolto nel trasferimento di materiale genetico da una cellula all’altra (vedi dopo). Sono fattori di virulenza perché permettono l’adesione. Ad esempio, l’Escherichia coli, se dotato di pili, non è più limitato al tratto gastrointestinale, ma dà infezioni alle vie urinarie. 
 
Flagelli 
I flagelli sono delle appendici di tipo filamentoso, costituiti da varie proteine, di cui la principale è la flagellina. Sono organelli locomotori e sensori ambientali, che sono in grado di generare reazioni alla presenza nell’ambiente di nutrienti o veleni (chemiotassi). 
I batteri si dividono in: 
- monotrichi, con un unico flagello ad un polo 

- anfitrichi, con ciuffi di flagelli ad entrambi i poli 

- lofotrichi, con ciuffi di flagelli ad un singolo polo 

- peritrichi, con tutta la superficie rivestita di flagelli. 


Il flagello è costituito da tre parti: struttura basale, uncino e filamento. 
La struttura basale aderisce alla parete e si differenzia tra i batteri Gram+ e Gram-. Essa è costituita da dischi od anelli. Nei Gram- essi sono 4: uno aderente alla parete, uno nello spazio periplasmatico, uno nello strato di peptidoglicano, uno inserito nella membrana esterna. Nei Gram+ sono sufficienti due anelli. 
Il gancio trasmette i movimenti di rotazione dalla struttura basale al filamento. Quest’ultimo è costituito da flagellina, disposta in forma elicoidale. 
Esso può muoversi con movimento natatorio, che permette il movimento in una direzione, verso la sostanza attraente. I flagelli si muovono in senso antiorario. Nel caso di sostanza repellente, invece, il batterio deve cambiare direzione: ai flagelli viene impresso un movimento orario e il batterio fa un capitombolo o tumbling. 
 
Differenziamento 
Nel batterio, unicellulare, il differenziamento consiste nella diversa espressione genica, durante le varie fasi vitali. 
Si distinguono: 
- un differenziamento temporaneo, messo in atto dal batterio solo in particolari condizioni e solo per un certo lasso di tempo, ad esempio la sintesi da parte di E. coli di ß-galattosidasi solo in presenza di lattosio, o la sintesi di ß-lattamasi solo in presenza di antibiotici ß-lattamici. 

- un differenziamento reale, compiuto dal batterio ciclicamente e necessario per la sopravvivenza. Esso può essere conseguente alla divisione cellulare e alla crescita, alla sporulazione, alla fase L (priva di parete) o al pleiomorfismo. 


 
Divisione cellulare 
La divisione cellulare è un differenziamento reale, in cui il batterio di duplica per scissione binaria: da una cellula madre nascono due cellule figlie identiche alla cellula madre. 
Il batterio subisce cambiamenti morfologici e biochimici durante le fasi della divisione. 
Il tempo di duplicazione dipende dalla specie batterica e dal tipo di terreno nutrizionale: esso va da 20 minuti a 12-13 ore (i più lenti a dividersi sono i Mycobacteria). 
Si parla di duplicazione nel caso di una singola cellula batterica, di generazione nel caso di una popolazione batterica. 
La divisione cellulare inizia con la duplicazione del cromosoma batterico a partire dalla sequenza OriC. Si noti che tale duplicazione è praticamente continua se le condizioni ambientali lo permettono: prima ancora che una duplicazione sia terminata, inizia la duplicazione dei due cromosomi figli. Si noti anche che le tappe successive di divisione della cellula iniziano prima che la duplicazione sia terminata. 
Nei Gram+ l’ammasso nucleare si separa ed aderisce ai mesosomi. Si inizia a generare un setto, o crosswall, generato per deposizione di sostanze che costituiscono una nuova parete a partire da due altri mesosomi in posizione equatoriale. Nei Gram- si parla invece di strozzatura: i due cromosomi si separano perché la cellula si strozza al centro, dove si forma una nuova parete. La crescita di una popolazione batterica è esponenziale. 
La separazione delle cellule neoformate è dovuta ai cosiddetti movimenti post-fissionali, che possono essere disordinati nello spazio oppure ordinati. Nel caso di una disposizione ordinata, si parla di rottura, quando le cellule figlie permangono allineate (diplococchi, tetradi, cubi, catenelle) o di frusta, quando le cellule figlie si dispongono affiancate (a palizzata, a V, a L). 
 
La moltiplicazione cellulare può essere studiata misurando a tempi differenti la torbidità della coltura cellulare, riportando graficamente i risultati ottenuti. Si ottiene una curva di crescita, a campana, costituita da una fase di latenza, seguita da una fase di accelerazione, crescita esponenziale, decelerazione, fase stazionaria e quindi morte. 
Lo strumento che valuta la torbidità è il nefelometro. Esso permette la valutazione della curva solo fino alla fase stazionaria, non rilevando la fase di morte in quanto la torbidità raggiunge il plateau.  
Tale processo può essere studiato prelevando un campione liquido e seminandolo su piastra, valutando il numero di cellule viventi permanenti. Soltanto lo Streptococcus pneumoniae è in grado di autolisarsi, permettendo la valutazione della fase di morte nella brodocultura. 
Negli ambienti naturali, però, il batterio ha continua disponibilità di più nutrienti differenti: la curva non subisce fase di declino. Il batterio dapprima utilizzerà il substrato per cui ha già disponibili gli enzimi e che permette la crescita più veloce possibile (substrato preferenziale). Nella fase stazionaria potrà però produrre gli enzimi per un nuovo fattore nutritivo. Graficamente si ottiene una curva di crescita discontinua, a gradini, o diauxica. 
 
Forme L 
Alcuni batteri subiscono nel ciclo vitale la perdita o alterazione della parete batterica. In genere, le forme L, sono inadatte a sopravvivere in caso di utilizzo di antibiotici di parete. I batteri mantengono, però, la capacità di ritrovare la forma originaria. 
Sporulazione 
La sporulazione è la produzione di speciali strutture all’interno delle cellule batteriche, chiamate endospore. Solo i Gram+ producono spore: i bacilli e i clostridi. 
Il batterio viene definito in forma vegetativa, la spora è una struttura in forma quiescente. Essa resiste all’ambiente ostile (ad esempio scarsa umidità e limitata presenza di nutrienti) per lunghi periodi di tempo. 
I batteri che formano endospore possono essere diffusi ovunque: bacilli (Bacillus anthracis, carbonchio) e clostridi (Clostridium tetani, tetano; Clostridium botulinum, botulino; Clostridium perfringens, gangrena gassosa). 
I batteri, a seconda delle loro caratteristiche di sporulazione, si classificano in: 
- battridi, batteri sporigeni in cui la spora non eccede in diametro la cellula stessa, che quindi non subisce deformazione strutturale 

- plectridi, che creano una spora più grande, detta sporangio, che conferisce alla cellula una forma a bacchetta di tamburo o di racchetta da tennis 

- clostridi, che presentano un rigonfiamento equatoriale 


La sporulazione è il processo di formazione della spora: da un batterio, una singola spora. La germinazione è il processo inverso, il ritorno alla forma vegetativa: da una spora si genera un batterio. 
Anche la sporulazione è una fase di differenziamento reale, ma non costituisce una tappa obbligata nella vita del batterio. Si verifica nella fase post-logaritmica della crescita e si completa in 6-8 ore. È il risultato di un’espressione genica differente. 
Spora matura 
Differente per composizione chimica e organizzazione cellulare dal batterio che l’ha generata. 
- Termoresistente (121°C) 

- Disidratata (rifrangente) 

- Quiescente 

- Impermeabile 

- Resistente ad agenti fisici e chimici e all’invecchiamento 


 Spora germinata 
- Termolabile 

- Idratata 

- Metabolicamente attiva 


 

 
La spora è costituita da varie componenti: 
- protoplasto: citoplasma, DNA, enzimi, DPA, ioni calcio, garantisce resistenza alla disidratazione 

- membrana interna 

- corteccia: peptidoglicano e matrice gelatinosa, che garantisce flessibilità ed elasticità 

- membrana esterna 

- tuniche proteiche, ricche di legami disolfuro, che garantiscono resistenza 

- esosporio, membrana saccaridica. 


 
PROTOPLASTO 
È la parte centrale della spora, costituita da citoplasma, copia del cromosoma (nucleoide compatto o core) e membrana citoplasmatica. Sono inoltre presenti proteine, componenti per la sintesi proteica, enzimi per la sintesi degli amminoacidi e degli acidi nucleici, sistemi di trasporto degli elettroni, acido dipicolinico (DPA) e ioni Ca2+. Queste ultime due molecole, nelle loro forme saline (dipicolinato di calcio, dipicolinato di lisina, glicerofosfato di calcio) permettono le interazioni tra le varie componenti del citosol in caso di disidratazione, formando un gel. 
CORTECCIA 
Posta tra la membrana esterna e la membrana interna. Verso l’interno si ha la parte sottile, che ha una struttura compatta, con molti legami crociati: un peptidoglicano con una struttura diversa. Nella sua costituzione prende parte l’acido diaminopimelico, al posto della lisina. Questo rende la struttura più elastica e flessibile. 
Verso l’esterno si ha la parte più lassa. 
 
TUNICHE 
Sono costituite da due doppi strati proteici, ricchi di cisteina e metionina. I ponti disolfuro forniscono alla struttura rigidità e resistenza a idrolisi, solvatazione, radiazioni e pressioni elevate. 
 
ESOSPORIO 
Membrana ricca di lipidi, proteine e polisaccaridi. Non sempre presente e con funzione non nota. 
 
Dopo la fase di crescita esponenziale si ha la formazione della spora: la cellula si duplica, ma non c’è divisione in due cellule figlie. Un setto trasverso genera due porzioni asimmetriche. La più piccola genera la spora, la più grande va incontro a lisi. 
Il compartimento più piccolo viene rivestito da vari strati, con progressiva perdita di acqua. Si ha lisi dello sporangio e liberazione della spora. 
La germinazione si attua attraverso tre fasi fondamentali: attivazione, germinazione vera e propria, esocrescita. 
 
ATTIVAZIONE 
L’attivazione è una fase reversibile, sottoposta a induzione da:  
- attivatori chimici: agenti fortemente ossidanti, sostanze tioliche in grado di abbassare il pH (bacilli aerobi, clostridi anaerobi) 

- agenti fisici: calore subletale (60-100°C) 

- invecchiamento 


Sono state proposte diverse ipotesi di cambiamento: cambiamento di permeabilità, con possibile passaggio di precursori biochimici, inattivazione degli inibitori intracellulari, rottura dei ponti disolfuro delle tuniche. 
 
GERMINAZIONE VERA E PROPRIA 
Perdita di tutte le proprietà della spora, fase irreversibile: perdita di termoresistenza, rilascio di DPA e ioni calcio, idratazione (perdita di rifrangenza). La corteccia è degradata da parte di enzimi litici. A seconda della specie batterica avviene in presenza o in assenza di ossigeno. 
 
ESOCRESCITA 
È un processo irreversibile che ristabilisce le attività metaboliche del batterio vegetativo: perdita di involucri sporali, formazione di RNA e sintesi proteica, formazione della parete batterica. Dopo due ore dalla germinazione si ha duplicazione del DNA. 
 
Pleiomorfismo 
Con il termine pleiomorfismo si indica il cambiamento della forma usuale del batterio. Ne è un esempio il Lactobacillus, dove in una medesima popolazione di una stessa specie si possono presentare forme bacillari insieme ad elementi coccoidi. Questo è dovuto ad una diversa espressione genica. Può essere indotta dalla presenza di antibiotici, radiazioni e cataboliti. 
 
Nutrizione batterica 
La nutrizione batterica consiste nell’assunzione di materiali dall’ambiente esterno. La trasformazione dei materiali assunti in sostanze più semplici fornisce all’organismo: elementi costitutivi, ad esempio amminoacidi; elementi energetici, ad esempio ATP, glucosio. 
Le piante, organismi autotrofi, sono in grado di organicare i materiali inorganici. 
Gli animali, organismi eterotrofi, necessitano di sostanze organiche preformate per ricavare energia, dipendono dalle attività biosintetiche dei vegetali. 
Tra i batteri si hanno organismi fotoautotrofi, fotoeterotrofi, chemioautotrofi e chemioeterotrofi. Quest’ultima classe, che ricava carbonio ed energia da composti organici già formati (come gli animali) comprende la maggior parte dei batteri di interesse medico. 
I prototrofi assumono azoto sotto forma di molecole inorganiche, gli auxotrofi sotto forma di molecole organiche (amminoacidi, mesotrofi; o più complesse, paratrofi). La maggior parte dei batteri di nostro interesse è auxotrofa. Lo zolfo viene utilizzato da alcuni batteri in forma inorganica, oppure da amminoacidi solforati. Il fosforo è presente sia in forma inorganica, come fosfati, sia in forma organica. La fosfatasi lo rende accessibile al batterio (privi i Corynebacteria). 
Altri nutrienti necessari per il batterio sono potassio, calcio, magnesio e ferro. In piccole quantità servono cobalto, zinco, molibdeno e manganese. 
L’assunzione dei nutrienti avviene attraverso trasporto attivo, contro gradiente. Le sostanze sono accumulate nel citoplasma batterico in maniera indipendente dalla loro concentrazione. 
I sistemi di trasporto, però, sono efficienti solo su molecole semplici. Il batterio, quindi, libera enzimi, che hanno la funzione di ridurre le sostanze complesse in molecole semplici. 
 
Coltivazione batterica 
La coltivazione dei batteri richiede l’utilizzo di mezzi di coltura, che riproducono artificialmente un ambiente che soddisfi le esigenze metaboliche del batterio. Tali mezzi di coltura devono contenere composti di carbonio e idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo, zolfo e altri oligoelementi. 
I fattori di crescita sono i composti indispensabili per la crescita che il microrganismo non è in grado di sintetizzare: vitamine, amminoacidi, basi azotate. 
I terreni di coltura si distinguono in liquidi (brodo) e solidi (agar 1,5-2%). 
L’agar è una sostanza gelatinosa ricavata dalle alghe, che solidifica a 45-50°C e resta solida a temperature fisiologiche. Inoltre non è metabolizzata dai batteri e non è tossica. 
Nei brodi di coltura l’evidenza della crescita batterica è data dalla torbidità del brodo stesso, mentre nei terreni solidi è possibile osservare lo sviluppo di colonie di microrganismi. 
I terreni minimi sono costituiti da acqua, glucosio, solfato di ammonio e sali minerali. Altri elementi possono eventualmente essere addizionati ai terreni minimi: 
- agenti inibitori: che rendono il terreno di coltura selettivo. Ne sono esempi antibiotici, elevate concentrazioni saline, altre sostanze organiche ed inorganiche (coloranti…) 

- emulsionanti: possono favorire l’assimilazione dei nutrienti complessi 

- indicatori: utilizzati come substrati differenziali: due colonie batteriche sono evidenziate da colori diversi del mezzo di coltura 

- tamponi: servono a controllare il pH del mezzo di coltura, che può essere modificato dai microrganismi durante la loro fase di crescita, garantendo la sopravvivenza del batterio. 


In base all’aggiunta di elementi per differenziazione o selezione si originano terreni sintetici, a composizione nota. Essi si distinguono in normali, su cui si sviluppano generalmente tutti i batteri; ricchi, ossi addizionati con fonti nutritive importanti; speciali. Questi ultimi possono essere di trasporto, atti a mantenere costante il numero di batteri o microrganismi al loro interno; selettivi, in grado di isolare una singola specie; differenziali, in grado di distinguere un batterio tramite le sue caratteristiche differenziali. 
I terreni di trasporto sono costituiti da soluzioni saline tampone, in grado di inibire le reazioni enzimatiche e di ossidazione. Sono privi di fonti di carbonio, azoto e fattori di crescita (es. terreno di Stuart). 
I terreni selettivi favoriscono la crescita di determinate specie batteriche, inibendone altre. Possono contenere coloranti (verde malachite, Mycobacteria), alte concentrazioni di NaCl (Staphylococcus), un pH acido (miceti) od alcalino (Vibrio cholerae), sostanze specifiche (tellurito di potassio, Corynebacteria). Sono spesso utilizzati in presenza di un campione polimicrobico, con popolazioni differenti. Esempi: Brodo selenite per Salmonelle e Shigelle, Sabouraud Dextrose Agar per miceti. 
I terreni differenziali permettono invece la crescita di specie differenti, appartenenti allo stesso genere. Ad esempio, il terreno agar-sangue permette di distinguere le colonie emolitiche, che lasciano un alone incolore (ß emolisi) o verde (a emolisi) attorno a sé. 
I terreni selettivi e differenziali permettono la crescita di specie diverse, selezionate sulla base di condizioni di crescita restrittive. Es: MacConkey agar per Enterobacteriaceae (cristal violetto inibisce i Gram+, il consumo di lattosio fa virare il colore a fucsia; Mannitol salt agar per S. aureus, S. epidermidis, il consumo di mannitolo fa virare il colore a giallo). 
Si hanno anche terreni di coltura naturali, la cui composizione non è però del tutto nota. 
 
In una coltura batterica sono importanti anche il pH, controllato dalle sostanze tampone, la disponibilità di ossigeno, la temperatura e il grado di umidità. 
 
pH 
I batteri si distinguono, a seconda del pH ottimale per la loro coltura, in: 
- acidofili (pH 2-4), Lactobacillus 

- neutrofili (pH 5-8)  

- alcalofili (pH 8-11), V. cholerae 


La maggior parte degli agenti patogeni è neutrofila. 
 
Disponibilità di ossigeno 
A seconda della loro dipendenza o meno dalla presenza di ossigeno, i batteri si distinguono in: 
- aerobi obbligati, che crescono solo in presenza di ossigeno. Es. Mycobacterium tuberculosis 

- anaerobi obbligati, che crescono solo in assenza di ossigeno, che non è l’accettore finale degli elettroni nel metabolismo dei composti carboniosi, sono privi di catalasi, che neutralizza i ROS. Es. Clostridium perfringens 

- aerobi/anaerobi facoltativi, che seguono la via fermentativa in assenza di ossigeno 

- microaerofili, che crescono in presenza di una miscela di gas con poco ossigeno 5% O2 , 10% CO2 , 85% N2 


 
Temperatura 
L’aumento della temperatura accresce l’attività enzimatica. Tuttavia, se la temperatura è troppo elevata, gli enzimi critici per la sopravvivenza del microrganismo vengono denaturati. 
I batteri, a seconda della loro temperatura di sopravvivenza, si distinguono in 
- mesofili (20/40°C), comprendono gli agenti patogeni 

- psicrofili (-10/15°C), sopravvivono negli oceani, nelle regioni polari, nei cibi refrigerati o congelati 

- termofili (50/90°C), vivono nelle sorgenti calde e ai tropici 


 
 
Grado di umidità 
Aumentando la pressione osmotica nel terreno, si impedisce l’assunzione di acqua da parte del batterio, arrestandone lo sviluppo. I batteri osmofili crescono in soluzioni ipertoniche. 
 
Concentrazione salina 
I batteri alofili vivono al 30% di concentrazione salina (ad esempio i microrganismi nel mar Morto). 7-8% NaCl Gram+ 
 
Terreni selettivi e differenziali 
MANNITOL SALT AGAR 
Elevata concentrazione salina (NaCl 7,5%) che permette la crescita solo dei microrganismi alofili (Staphylococcus). Il mannitolo permette l’identificazione di alcune specie (S. aureus), che modifica il colore del terreno da rosa a giallastro. 
 
MAC CONKEY AGAR 
Contiene sali biliari e cristal-violetto, che inibiscono i Gram+. Il lattosio permette l’identificazione di alcune specie di Enterobacteriaceae, che modificano il colore del terreno da rosa a porpora. 
 
CISTINA LATTOSIO ELETTROLITI DEFICIENTE 
Il lattosio permette l’identificazione di specie fermentanti il lattosio, che modificano il colore da blu a giallo. La mancanza di elettroliti permette di limitare lo sciamaggio di Proteus spp. Viene utilizzato per la valutazione quantitativa dei batteri nelle urine. 
 
AGAR SANGUE 
Il terreno è arricchito con il 5% di sangue di mammifero. Permette di evidenziare i batteri ß (alone incolore) o a emolitici (alone verde). 
 
SABOURAUD DEXTROSE AGAR 
Essendo caratterizzato da un pH acido (5,6) favorisce la crescita di funghi e saprofiti. 
 
Il metabolismo batterico 
I batteri possono essere microrganismi sia autotrofi che eterotrofi. La maggior parte dei patogeni sono eterotrofi. Necessitano di energia, ricavata tramite substrati, per l’attività metabolica. Il substrato deve penetrare nella cellula batterica. Dopo, per il suo utilizzo come fonte di energia, deve essere degradato in composti semplici. 
Si distinguono due fasi del metabolismo: il catabolismo, ovvero la fase di degradazione del substrato, che libera energia; e l’anabolismo, che è la via inversa, ossia una serie di reazioni che utilizzano energia per la sintesi di molecole di varia natura. 
Le due vie sono strettamente correlate le une alle altre. Le vie cataboliche sono convergenti: da molte molecole differenti si giunge ad un numero limitato di composti a basso numero di atomi di carbonio. Le vie anaboliche, invece, sono divergenti: da un limitato numero di precursori origina il gran numero di molecole costituenti l’organismo. 
 
I punti fondamentali del metabolismo sono: 
- Processi di ossidoriduzione. L’ossidazione comporta spesso anche la perdita di un protone, risultando quindi in una deidrogenazione, ossia la perdita di elettroni accompagnata dalla perdita di protoni.  

- Meccanismi di scambio di elettroni e protoni attraverso le membrane. Nei batteri gli ioni H+ vengono captati da coenzimi piridinici: NAD e NADP, attraverso trasportatori, fino a raggiungere l’accettore finale. 

- Meccanismi di captazione e liberazione di energia da parte dell’ATP. Per il meccanismo di produzione di energia si distinguono i batteri fotosintetici, che accumulano l’energia libera radiante, dai batteri chemiosintetici, che captano l’energia proveniente da reazioni chimiche. Nel trasporto dei protoni prendono parte flavoproteine e citocromi. Le prime hanno come gruppo prostetico un derivato della riboflavina, gli ultimi una struttura porfirinica contenente ferro (eme). Si hanno trasportatori lungo la membrana citoplasmatica. La fonte principale di energia è l’ATP, nella reazione esoergonica ad ADP e fosfato. 


Nel batterio le reazioni metaboliche possono essere spontanee, ma sono lente, per questo intervengono gli enzimi (catalizzatori biologici). Il substrato maggiormente utilizzato dal batterio è il glucosio, che entra nella glicolisi (via di Embden-Meyerhof-Parnas), generando 2 molecole di acido piruvico ogni molecola che entra nella cascata di reazioni, con formazione di due molecole di NADH e formazione netta di due molecole di ATP. 
Questa prima fase è svolta da tutti i batteri, sia aerobi sia anaerobi. La via metabolica, quindi, si differenzia per le due classi. I batteri aerobi utilizzano l’ossigeno molecolare O2 come accettore finale degli elettroni, incanalando l’acido piruvico e gli altri intermedi del catabolismo nella via della respirazione cellulare. I batteri anaerobi, invece, utilizzano molecole differenti come accettori di elettroni oppure utilizzano la fermentazione per rigenerare il NAD+. 
 
Nella respirazione l’acido piruvico viene trasformato in acetil-coenzima A e questo entra nel ciclo di Krebs. I prodotti finali di tale ciclo sono acqua e anidride carbonica. L’accettore finale degli elettroni è l’ossigeno. Si riducono 3 NAD e 2 FAD, si produce un GTP. I NADH E FADH2 cedono i propri elettroni alla catena di trasporto, con pompaggio di protoni attraverso le membrane (3 coppie di protoni per il NADH, 2 per il FADH2). La ATP sintasi sfrutta tale gradiente elettrochimico per la sintesi di ATP. Dall’ossidazione completa di una molecola di glucosio si hanno 38 molecole di ATP. 
 
Nella fermentazione l’acido piruvico viene modificato ad acido lattico, alcol etilico… e gli accettori finali di elettroni possono essere nitrati, solfati, anidride carbonica. 
I batteri anaerobi hanno una resa energetica bassa, di solo due molecole di ATP ad ogni molecola di glucosio fermentata. 
 
La maggior parte dei batteri patogeni sono aerobi-anaerobi facoltativi, ossia sopravvivono indipendentemente dalla presenza o dall’assenza di ossigeno. L’ATP prodotto dalla cellula batterica viene conservato con la sintesi di polimeri organici di riserva: amido, glicogeno, acido poli-ß-idrossibutirrico. 
 
L’energia per le reazioni di sintesi proviene dall’ATP e dal NADPH. Quest’ultimo viene prodotto nella via del pentoso fosfato o shunt dell’esoso monofosfato. In essa prendono parte enzimi con il nome di transchetolasi e transaldolasi. Tale via produce anche il ribosio-5-fosfato, precursore dei nucleotidi. 
 
Genetica batterica 
I batteri sono cellule aploidi, prive di membrana nucleare, per cui la duplicazione, la trascrizione e la traduzione avvengono simultaneamente.  
Nel genoma batterico, geni coinvolti negli stessi processi metabolici, sono organizzati in operoni, regolati unitamente e generanti mRNA policistronici, codificanti per più proteine con funzione concertata.  
Inoltre, le cellule possono presentare elementi genetici extracromosomici: plasmidi, batteriofagi e trasposoni. Essi contengono geni per caratteristiche accessorie, non essenziali per la sopravvivenza del batterio ma che, molto spesso, costituiscono un vantaggio evolutivo in presenza di determinate pressioni selettive (ad esempio, geni per la resistenza agli antibiotici). 
 
Plasmidi 
I plasmidi sono molecole di DNA a doppio filamento, circolare, molto più piccoli del cromosoma batterico (tra le 1,5 e 400kb). Essi hanno un’omologia scarsa o del tutto assente con il DNA cromosomiale. Le uniche sequenze simili sono quelle che consentono talvolta l’integrazione del plasmide nel cromosoma come episoma, perdendo la possibilità di replicarsi autonomamente. 
I plasmidi non integrati si replicano attraverso il meccanismo del cerchio rotante. 
Il plasmide, come ogni molecola di DNA, ha una replicazione semiconservativa: 
- a livello di uno dei due filamenti agisce una nucleasi, esponendo un ossidrile al 3’ 

- interviene quindi la polimerasi, che sintetizza un filamento nuovo, utilizzando l’altro da stampo 

- Il filamento esterno viene man mano spiazzato. A questo punto la polimerasi utilizza questo filamento esterno per generare un nuovo filamento interno. 


Le dimensioni sono il parametro che determina il numero di plasmidi nella cellula batterica: tanti piccoli o pochi grandi. 
Essi possono essere classificati in gruppi di compatibilità, in base alla capacità dei differenti plasmidi di coesistere o meno nella stessa cellula. 
Nella duplicazione cellulare, la ripartizione dei plasmidi nelle due cellule figlie è casuale (ripartizione verticale). 
Il plasmide F conferisce alla cellula la capacità di trasferire plasmidi ad un'altra cellula mediante coniugazione batterica (vedi dopo). 
I plasmidi possono codificare per: tossine, pili ed altre adesine, enzimi (resistenza ad antibiotici), batteriocine (proteine tossiche per altri batteri). 
 
Mutazioni 
Una mutazione è una variazione della sequenza nucleotidica di lieve entità, che deriva dall’attività erronea della DNA polimerasi (mutazioni naturali). Si hanno degli hot spots nel DNA, ossia dei tratti più soggetti a mutazione. Si possono anche avere mutazioni indotte da agenti ambientali, chimici o fisici. Mutazioni genotipiche possono determinare comunque mutazioni fenotipiche, ad esempio a livello di pigmentazione, resistenza ad un determinato farmaco o capacità di nutrirsi di determinate sostanze. Si distinguono microlesioni, che coinvolgono una singola coppia di basi, e macrolesioni, che coinvolgono invece sequenze di dimensioni maggiori. 
Le mutazioni possono essere sostituzioni, inserzioni o delezioni.  
In base al prodotto proteico le mutazioni si distinguono in: letali (nonsenso), qualora formino un codone di stop precoce, con conseguente produzione di una proteina non funzionante; silenti, qualora non comportino alcun cambiamento fenotipico a livello proteico; missenso, qualora prevedano la modificazione di un singolo amminoacido, potendo avere alterazioni sulla fitness batterica. 
 
 
 
Trasferimento intercellulare 
La ricombinazione genetica è l’unione di due elementi genetici di origine differente, che comporta modificazioni rilevanti della sequenza nucleotidica. È un trasferimento unidirezionale di parte del genoma da una cellula, detta donatrice, alla cellula ricevente. 
Per la ricombinazione è necessaria un’elevata omologia tra i DNA. Si hanno vari meccanismi di trasferimento di materiale genetico ad  una cellula: 
- Trasformazione: DNA solubile presente nell’ambiente, che viene incorporato 

- Trasduzione: passaggio di DNA attraverso l’infezione di un batteriofago 

- Coniugazione: contatto diretto tra la cellula donatrice e la cellula ricevente 


 
TRASFORMAZIONE 
Avviene sia nei batteri Gram+ sia nei batteri Gram-. Venne scoperta nel 1928 da Griffith nello Streptococcus pneumoniae (Gram+). Esso può essere liscio (capsulato) o granuloso (non capsulato). 
Iniettando pneumococchi capsulati nel topo, questo determina la morte. Iniettando pneumococchi non capsulati, il topo sopravvive. 
Se gli pneumococchi capsulati vengono inattivati dal calore, il topo sopravvive lo stesso. Iniettando pneumococchi capsulati uccisi e pneumococchi avirulenti non capsulati, il topo muore lo stesso. 
Si scoprì che gli pneumococci virulenti morti possono trasferire un principio trasformante agli altri batteri avirulenti vivi. Inizialmente si pensò ad un elemento proteico, poi si capì che tale principio trasformante è DNA (Avery, MacLeod, McCarty). 
La cellula ricevente deve essere competente, ossia presentare fattori che permettono l’integrazione del DNA dall’esterno. La competenza è acquisita dai batteri nella fase post-logaritmica. 
I fattori di competenza batterici sono: 
- Autolisina: la cellula donatrice degrada il suo peptidoglicano, esponendo le DNA-binding protein, che legano solo DNA a doppio filamento lineare. 

- Nucleasi: agisce sul DNA legato dalle DNA binding protein, solo un filamento entra nel citoplasma 

- Proteine specifiche intracitoplasmatiche, che legano il DNA, proteggendolo dall’azione distruttiva di vari enzimi 


A questo punto avviene la ricombinazione. Il DNA esogeno viene inserito su un solo filamento. Il suo complementare viene sintetizzato ex-novo dal batterio (eteroduplex). 
Il DNA trasformante, proveniente dal donatore, deve essere a doppio filamento, presentare omologia con la catena recettrice ed essere ad elevato peso molecolare. La cellula ricevente, come già detto, deve essere competente, capace di produrre i fattori di competenza. 
Alcuni batteri sono naturalmente competenti (H. influenzae, S. pneumoniae, Bacillus, Neisseria), altrimenti la competenza può essere indotta: dalla elevata presenza di cloruro, dallo shock termico o da impulsi brevi ad alte correnti elettriche (elettroporazione). 
 
TRASDUZIONE 
I batteriofagi sono virus che infettano i batteri. Sono costituiti da un capside proteico al cui interno si trova il DNA virale. Il contatto con il batterio avviene tramite recettori specifici. Al contatto segue l’ingresso del DNA virale nella cellula ospite. 
Si hanno due possibili vie: 
1. Ciclo litico: l’iniezione del DNA virale nel batterio determina il blocco della sintesi batterica e la produzione di nuovi virus. Quando la cellula batterica è saturata, si lisa.  

2. Ciclo lisogeno: il DNA virale si integra nel cromosoma batterico e resta silente. Nella duplicazione, passa dalla cellula madre alla cellula figlia. Si può quindi avere la conversione lisogenica: il virus codifica per fattori accessori. Dal ciclo lisogeno si può passare al ciclo litico per escissione del DNA virale dal genoma batterico 


La trasduzione consiste nella capacità di un virus di inserire nel suo capside una porzione del DNA batterico. A seguito della lisi, il fago così formato potrà infettare un altro batterio e determinare il passaggio anche del DNA batterico da una cellula ad un’altra. 
Esistono due tipologie di trasduzione. La prima è detta generalizzata e permette il passaggio di un frammento qualsiasi di DNA batterico attraverso il fago. La seconda è detta specializzata e permette il passaggio del frammento di DNA batterico adiacente al sito di inserzione del DNA virale nel genoma batterico. 
 
CONIUGAZIONE 
La coniugazione avviene soltanto tra cellule che possiedono plasmidi coniugativi (E. coli, Bacteroides). La cellula donatrice presenta il plasmide F (F+), la cellula recettrice è invece priva di tale plasmide F-. 
Il processo inizia con la formazione di coppie coniugali. Le cellule F+ contattano le cellule F- attraverso il pilo sessuale F, con formazione di un ponte di citoplasma tra le due cellule. 
L’origine della replicazione è nella cellula F+, a livello della sequenza OriT: si ha attracco delle nucleasi e delle polimerasi per la replicazione rolling-circle. La linearizzazione del filamento determina il passaggio di un singolo filamento attraverso il pilo sessuale alla cellula F-, dove viene utilizzato da stampo per generare una molecola a doppio filamento completa. 
Il plasmide F può presentarsi in forma episomale: in tal caso la cellula viene definita HFR (High frequency of recombination). È comunque in grado di dare coniugazione, ma nella coppia coniugale non sarà solo l’episoma a passare alla cellula F-, possono passare anche altri geni. Teoricamente potrebbe passare tutto il genoma, ma il pilo non è stabile, pertanto la coniugazione può interrompersi in qualsiasi momento. Nella cellula ricevente, il DNA HFR può essere degradato, può tornare in forma plasmidica, può tornare ad integrarsi nella cellula ricevente. 
Batteri Gram+ (Streptococcus, Streptomyces, Clostridium) presentano plasmidi coniugativi R, per cui l’adesione tra cellula ricevente e cellula donatrice è mediata da un’adesina sulla superficie della cellula ricevente. 
 
Rapporti ospite-parassita. Meccanismi di patogenesi batterica 
Con il termine commensalismo si indica la modalità con cui il batterio vive nell’organismo umano in zone non a rischio, grazie a sistemi difensivi che ne impediscono la penetrazione nei tessuti e negli organi interni. La colonizzazione è l’insediamento di tali batteri su cute e mucose. Essa si distingue in transiente, in quanto il microrganismo viene eliminato senza che possa interferire, e permanente, in cui i batteri proliferano nell’organismo, andandone a costituire la flora batterica. La flora normale svolge importanti funzioni per l’organismo, dalla produzione di vitamine al rendere più difficile la colonizzazione di altri microrganismi patogeni. Essa, però, è situata in porzioni tecnicamente esterne all’organismo, ovvero vie aeree superiori, tratto gastrointestinale, vagina, pelle. Se si ha un superamento di tali barriere anatomiche da parte dei microrganismi, si ha l’infezione. La malattia si ha quando un tessuto od organo bersaglio viene inficiato nella sua funzione dall’infezione stessa. La patogenicità è la capacità del microrganismo di invadere e causare malattia. In condizioni naturali si distinguono i patogeni veri e propri dai patogeni opportunisti, che riescono a dare malattia solo in caso di immunodepressione o di patologia preesistente. Quasi ogni microrganismo può causare malattia in uno stato di assenza di difese immunitarie, a seguito di manovre invasive, radioterapia e trattamenti chemioterapici ed antibiotici.  
Spesso i microrganismi commensali sono patogeni quando si trasferiscono nelle sedi che non sono le loro proprie. 
La virulenza è il grado di patogenicità del microrganismo. È misurata come il numero di microrganismi necessari per avere un esito letale sull’ospite. 
Essa è misurata in base a infettività, ossia la capacità di sopravvivere alle normali difese dell’ospite e di stabilire quindi un’infezione; e gravità, ovvero le lesioni che causa nell’ospite una volta che questo è stato infettato. 
Queste sono due proprietà del tutto indipendenti. I patogeni più pericolosi uniscono ad un’elevata infettività la gravità delle lesioni che provocano. 
I fattori che portano alla malattia sono: 
- la capacità del batterio di realizzare l’infezione, ossia di portare ad una colonizzazione stabile, adesione ed invasione 

- la sopravvivenza di tale organismo alle difese immunitarie dell’ospite e alla sua diffusione 

- il danno arrecato ai tessuti attraverso la produzione di sostanze tossiche (enzimi, metaboliti, tossine) 


 
Proprietà patogene 
1. Fattori di colonizzazione: adesione (capsula, glicocalice, fimbrie e pili con espressione di adesine; sintesi di biofilm vischiosi). L’adesività è il primo atto della patogenesi. Grazie a questa il batterio riesce a moltiplicarsi in situ, nonostante i flussi dei liquidi organici, i movimenti peristaltici e l’azione delle cilia vibratili e del muco. 

2. Fattori di diffusione e invasione: enzimi che facilitano la penetrazione e la diffusione nell’ospite, per distruzione delle barriere fisiche. Ne sono esempi la coagulasi, che coagula il sangue, per costituire attorno al batterio un deposito di fibrina che lo protegga; e la fibrinolisina, che è un enzima in grado di degradare la fibrina per consentire la diffusione del batterio. Altri fattori di questo tipo sono: leucocidina (distruzione dei fagociti), emolisina (distruzione degli eritrociti), ialuronidasi (degradazione dell’acido ialuronico della matrice), fosfolipasi e collagenasi. Spesso questi fattori sono codificati in isole di patogenicità che contengono i geni per vari fattori di virulenza. 

3. Fattori che interferiscono con la fagocitosi: capsula, proteina M (S. pyogenes), leucocidina, coagulasi (Staphylococcus), crescita intracellulare, mutazione antigenica, blocco della fusione del fagolisosoma (Mycobacterium), proteasi per le IgA (N. gonorrheae), proteine leganti le IgG (S. aureus), formazione di granuloma (M. tuberculosis) 

4. Fattori tossici (che sono responsabili in gran parte della gravità dell’infezione): metaboliti, endotossine ed esotossine. Si noti che le tossine possono essere presenti preformate nel cibo e dare tossinfezioni alimentari senza che vi sia un’infezione vera e propria (colonizzazione ed invasione da parte del batterio) 


 
Esotossine 
Le esotossine sono fattori tossici di natura proteica, prodotti sia dai Gram+ che dai Gram-. Possono essere termolabili (>60°C) e sensibili ai succhi gastrici. Sono degli ottimi antigeni, evocano una risposta anticorpale massiccia. I tossoidi, porzioni antigeniche private della componente tossica, vengono utilizzati nella composizione di vaccini proteici. 
Esse possono essere monomeriche, multimeriche o multifattoriali. La loro sintesi è sottoposta a controllo genetico plasmidico, plasmidico e cromosomico, batteriofago. 
I bersagli delle esotossine sono molteplici: 
- Possono colpire la singola cellula, a livello recettoriale: agiscono a livello extracellulare, di membrana, possono penetrare nella cellula e modificare la regolazione dell’espressione genica o ucciderla. 

- Possono colpire un organo bersaglio. Si distinguono:  o tossine citolitiche, che ledono la membrana cellulare, ad attività enzimatica o detergente;  

o enterotossine, che colpiscono la mucosa intestinale. Hanno attività enzimatica, attivando l’adenilato ciclasi. Alterano l’equilibrio idroelettrolitico. Ne è un esempio la tossina del Vibrio cholerae, costituita da due subunità A e 5-6 subunità B. La subunità A è formata da due catene. La A1 è responsabile dell’azione tossica, la A2 media il legame della prima con le subunità B. Le subunità B presentano specifici recettori di membrana. L’esotossina del colera ha azione tossica solo in presenza di entrambe le subunità. La adenilato ciclasi, che media la produzione di cAMP a partire da ATP, è situata a livello della faccia interna della membrana cellulare. La sua attività è regolata da: proteina Gs, stimolatrice, e proteina R, che, se legata ad ormoni, interagisce con le Gs, favorendo il legame con l’enzima. L’azione della proteina R è limitata dalla tossina colerica. Essa promuove quindi lo stato attivato della proteina Gs, con attività ADP-ribosilante. Trasferisce ADPR dal NAD alla proteina bersaglio. 

o neurotossine, che mostrano tropismo a livello del tessuto nervoso. Interferiscono con la trasmissione dell’impulso. Tra esse si hanno: . tossina botulinica (Clostridium botulinum): agisce sul sistema nervoso periferico, a livello presinaptico. Inibisce la liberazione di acetilcolina e blocca la trasmissione dell’impulso nervoso, in particolare alla muscolatura scheletrica, con conseguente paralisi flaccida. 

. tossina tetanica (Clostridium tetani): agisce sul sistema nervoso centrale, inibendo i processi inibitori spinali, portando a paralisi spastica. 

. tossina carbonchiosa (Bacillus anthracis): agisce sul sistema nervoso centrale. È una tossina multifattoriale: • Fattore I edematogeno: attiva l’adenilato ciclasi, causando un aumento nella concentrazione di cAMP, con conseguente edema dei tessuti 

• Fattore II protettivo: ha potere antigenico. Si lega al proprio recettore di membrana. Una proteasi stacca un frammento, smascherando il legame con il fattore tossico e quello edematogeno, che vengono così internalizzati 

• Fattore III letale: ha attività tossica a livello del centro respiratorio bulbare 







o tossine pantrope, che danneggiano qualsiasi cellula che presenti il recettore per esse. Tra esse si distinguono: . tossina difterica (Corynebacterium dyphteriae): la prima infezione avviene a livello delle vie aeree (laringe), poi è pantropa. È una tossina multifattoriale: • Frammento B: attività recettoriale 

• Frammento A: attività tossica ad azione enzimatica, ADP-ribosilante. Agisce sul fattore EF2, inattivando la sintesi proteica. 




. tossina della pertosse (Bordetella pertussis): la pertosse è una malattia a trasmissione aerea, dovuta a fattori tossici prodotti dal batterio, in primis la sua tossina. Essa ADP-ribosila la proteina Gi, portando ad una forma permanentemente attiva della adenilato ciclasi, con conseguente aumento di muco e secrezioni respiratorie: ipersecrezione ed ipersensibilità della mucosa all’istamina, con vasodilatazione ed aumento della permeabilità dei vasi 







- Superantigeni, particolari tipi di tossine che attivano in maniera abbastanza indiscriminata i linfociti T CD4+, legandosi aspecificamente al TCR e alle molecole MHC-II. Questa attivazione porta alla produzione di grandi quantità di interleuchine (IL-1 e IL-2) e alla deplezione del repertorio recettoriale. 


 
Endotossine 
Le endotossine sono tossine costitutive, facenti parte della cellula batterica stessa. Sono costituite dalla porzione lipidica dei lipopolisaccaride dei batteri Gram-. I batteri Gram+ non producono endotossine. Legando specifici recettori sulle cellule dell’ospite, in particolare sui linfociti B e sui macrofagi, media la produzione di citochine della fase acuta (IL-1 IL-6 TNFa). A basse concentrazioni questo ha azione protettiva: febbre, vasodilatazione con risposta immunitaria e infiammatoria. In caso di sepsi da Gram-, tuttavia, gli elevati livelli di endotossina possono portare a shock settico: iperpiressia, attivazione della via alternativa del complemento, vasodilatazione con ipotensione e shock ipovolemico, coagulazione intravascolare disseminata. 
 
Antibiotici e chemioterapici 
La sterilizzazione e la disinfezione sono processi di eliminazione dei batteri in vitro o in un composto. Per eliminare i batteri in un organismo animale, si ricorre alla terapia antibiotica. 
Il termine corretto è chemio-antibiotico, comprendente: 
- Antibiotici, ovvero prodotti esistenti in natura, sintetizzati da microrganismi, con spiccata attività antibatterica 

- Chemioterapici, prodotti di sintesi dell’industria farmaceutica 

- Antibiotici di semi-sintesi sono quelli modificati artificialmente a partire da un modello naturale. 


I chemio-antibiotici sono sostanze caratterizzate da una tossicità selettiva. Per poter agire, necessitano che il batterio si trovi in fase di attiva sintesi. 
L’attività antibatterica può essere di tipo battericida, se uccide la popolazione contattata, o batteriostatica, se non uccide la popolazione batterica, ma ne impedisce la duplicazione. 
Lo spettro d’azione, che può essere ampio o ristretto, indica la tipologia di popolazione batterica su cui agisce una determinata molecola antibiotica. 
A seconda del meccanismo d’azione si distinguono quattro classi di antibiotici: 
1. Inibizione della sintesi del peptidoglicano: antibiotici di parete 

2. Danneggiamento delle funzioni della membrana citoplasmatica 

3. Inibizione della sintesi degli acidi nucleici 

4. Inibizione della sintesi proteica 


Il primo e il quarto gruppo sono i più numerosi. Il secondo e il terzo gruppo annoverano invece sostanze naturali che funzionano molto bene in vitro ma non nell’organismo, perché non hanno tossicità selettiva. 
 
Antibiotici di parete o beta-lattamici 
Hanno azione battericida. Presentano tutti nella loro molecola l’anello ß-lattamico. Esso, però, è attaccato da enzimi batterici che, se prodotti, rompono l’anello. Tali enzimi prendono il nome di ß-lattamasi, sintetizzate per induzione da differenziamento temporaneo. Sia i batteri Gram+ che i Gram- sono capaci di produrre tale tipologia enzimatica. 
I Gram+ producono la eso-ß-lattamasi, che viene riversata all’esterno del batterio stesso, i Gram- producono invece la endo-ß-lattamasi, che viene mantenuta nello spazio periplasmico, in attesa che l’antibiotico penetri nel batterio. Altri meccanismi di resistenza sono la presenza della membrana esterna nei Gram- e modificazione delle strutture proteiche che interagiscono con gli antibiotici. 
 
Lungo la membrana citoplasmatica i batteri presentano proteine PBP, con funzione enzimatica fondamentale nella sintesi del peptidoglicano: transpeptidasi, carbossipeptidasi e endopeptidasi. 
Le PBP hanno anche una funzione recettoriale per gli antibiotici ß-lattamici, che mimano la struttura del dimero alanin-alanina, inibendo la funzione enzimatica dell’enzima. La sintesi del peptidoglicano viene quindi bloccata, ma non la sua degradazione da parte delle lisine batteriche. 
Il batterio, privato del peptidoglicano, non è protetto dallo shock osmotico e va incontro a lisi. 
 
Esempi di antibiotici ß-lattamici sono la penicillina, le cefalosporine, i monobattamici, i carbapenemici e gli inibitori suicidi.  
 
Penicilline semisintetiche: acido-resistenti, ß-lattamasi resistenti (oxacillina), ad ampio spettro (ampicillina, amoxicillina, piperacillina), spettro ristretto ai Gram-. Spesso sono utilizzate in associazione con gli inibitori suicidi. 
Cefalosporine/cefamicine: l’industria farmaceutica è riuscita a regolare il tempo di permanenza nell’organismo degli antibiotici, short acting e long acting. Ha agito sulla farmacocinetica. Sono resistenti a molte ß-lattamasi. Si hanno antibiotici a spettro ristretto (simili all’oxacillina, Gram+ e alcuni Gram-) o a spettro esteso (es. ceftriaxone). 
Monobattamici (aztreonam): hanno una molecola piccola, semplice, costituita prevalentemente dall’anello ß-lattamico. La loro attività antibatterica è rivolta verso i Gram- aerobi, perché possono penetrare attraverso le porine. Sono resistenti alle lattamasi Gram-  
Carbapenemici (imipenem, meropenem): penetrano nelle cellule del nostro organismo ed eliminano i batteri già fagocitati, ad ampio spettro 
Inibitori suicidi (ac. clavulanico, sulbactam, tazobactam): sono utilizzati in associazione con una penicillina classica. Ne è un esempio l’Augmentin: amoxicillina e acido clavulanico. La combinazione più attiva è quella piperacillina/tazobactam. L’inibitore suicida è una molecola a scarsa attività antibatterica, ma con alta affinità per la ß-lattamasi. In questo modo, venendo eliminato dalla lattamasi, protegge il principio attivo dalla degradazione enzimatica. 
 
Altri antibiotici di parete non agiscono sulle PBP, ma inibiscono tappe successive della sintesi del peptidoglicano, soprattutto sul suo trasporto sono: 
- Glicopeptidi (vancomicina), attiva sui Gram+ resistenti ai ß-lattamici, interagisce con il dimero D-Ala-D-Ala, impedendo la formazione del legame di transpeptidizzazione. 

- Polipeptidi: o Bacitracina: miscela per uso topico cutaneo, attiva su Gram+, interferisce con l’attività del bactoprenolo. 

o Polimixine: mix interagenti con LPS e fosfolipidi, per uso esterno (nefrotossici), attivi sui Gram- 




- Isoniazide/etionammide, bloccano la sintesi degli acidi micolici (contro i Mycobacterium) 

- Etambutolo, inibisce la sintesi di arabinogalattano 

- Cicloserina, inibisce la D-ala-D-ala sintetasi e la Ala-racemasi 

- Fosfomicina, analogo del PEP, che interviene nella sintesi del peptidoglicano 


 
Antibiotici di membrana 
Come già detto, agiscono bene in vitro, ma non possono essere utilizzati in vivo, perché non sono dotati di selettività e agiscono anche sulle membrane eucariote. 
 
ANTIBIOTICI AD AZIONE SULLA SINTESI DEGLI ACIDI NUCLEICI 
Anche essi non sono degli efficaci antibiotici, perché agiscono indiscriminatamente anche sugli eucarioti. I farmaci che agiscono sul DNA sono utilizzati in terapia come farmaci antineoplastici (Actinomicina D, inibisce il legame con RNA-pol). I farmaci che influenzano la sintesi dell’RNA agiscono sulla RNA-polimerasi (rifamicina, rifampicina), che nella subunità ß è differente da quella eucariota e viene così saturata. Sono attivi contro i Gram+ aerobi (M. tuberculosis), generalmente associate ad altri antibiotici. 
Un altro antibiotico che agisce sulla sintesi degli acidi nucleici è il metronidazolo, contro amebiasi, giardiasi ed infezioni da batteri anaerobi. Il suo metabolismo produce sostanze che danneggiano il DNA batterico. 
 
Antibiotici ad azione sulla sintesi proteica 
Agiscono con tossicità selettiva sui ribosomi batterici. Si distinguono a seconda della subunità che inibiscono.  
- Inibenti la subunità 30S: tetracicline, grosse molecole batteriostatiche; aminoglicosidi, molecole battericide. Le tetracicline bloccano il legame del tRNA al complesso ribosoma-mRNA. Non sono impiegate in ambito pediatrico perché neurotossiche ed ototossiche. Sono impiegate per infezioni particolari, da V. cholerae, Rickettsia; alternate ai macrolidi per Mycoplasma, Chlamydia, Legionella. Gli aminoglicosidi (streptomicina, kanamicina, gentamicina, tobramicina, amikacina) inducono errori di traduzione dell’mRNA. Sono molto potenti e spesso somministrati a basse dosi, associati ad altri farmaci. Hanno anch’essi effetti neuro- ed ototossici. Agiscono sui Gram+ e Gram- aerobi. Un’altra classe di antibiotici inibente la formazione del complesso d’inizio tra mRNA e subunità 30S è quella degli ossazolindoni (linezolid), attivo contro Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus. 

- Inibenti la subunità 50S: cloramfenicolo, macrolidi.  Il cloramfenicolo ha attività batteriostatica ad azione simile alle tetracicline, ma ha utilizzo limitato perché altera la sintesi proteica a livello del midollo osseo. È applicato per il trattamento della febbre tifoide. I macrolidi (eritromicina, claritromicina, azitromicina) sono molecole dall’elevato peso molecolare, distinte in macromolecole a 14, 15 o 16 atomi di carbonio. Hanno un’azione batteriostatica e diffondono bene nelle cellule del nostro organismo. Sono utilizzati prevalentemente per infezioni delle vie respiratorie e polmonari (Mycoplasma, Legionella, Chlamydia), poco tossici e ben tollerati. Sono circa 40. Si distinguono in short acting e long acting. Altri farmaci che interagiscono con la subunità 50S dei ribosomi sono la clindamicina (per Staphylococcus e Gram- anaerobi) e le streptogramine (quinupristin-dalfopristin).  


 
Chemioterapici sulfamidici 
I sulfamidici sono considerati antimetaboliti. Per la loro moltiplicazione, i batteri necessitano come fattore di crescita dell’acido para-aminobenzoico (PABA), precursore dell’acido folico per la sintesi della tiamina. I sulfamidici entrano in competizione con gli enzimi di sintesi dell’acido folico. 
La sulfanilamide compete con il PABA.  
Si distinguono in: 
- Short acting: 4-8h (sulfametazina) 

- Intermediate acting: 8-12h (sulfametossazolo) 

- Long acting: 24h (sulfametossidiazina) 

- Ultra-long acting: unica somministrazione settimanale (sulfadossina) 


Il trimetoprim (bactrim) è un farmaco che inibisce la diidrofolato redattasi, enzima a valle nella sintesi dell’acido folico, e che perciò ha azione sinergica con i sulfamidici. Ha azione battericida. 
 
Chemioterapici chinolonici 
Interferiscono con la sintesi del DNA. Inibiscono le tappe enzimatiche per la sintesi. Legano l’enzima girasi (a), che interviene nello srotolamento del DNA. Senza biforcazione, non si ha stampo disponibile per la nuova sintesi. Inizialmente sono stati sintetizzati per il trattamento delle infezioni urinarie.  
La prima generazione (acido nalidixico) agiva sui batteri Gram-, ora con la terza generazione si hanno i chinoloni a spettro molto più ampio (ciprofloxacina, levofloxacina, gatifloxacina). I fluorochinoloni (fleroxacina) presentano un atomo di fluoro, che li rende più dotati nella cinetica (long-acting). 
Penetrano bene a livello cellulare. Sono farmaci non dannosi se somministrati dopo l’età puberale, prima interferiscono nella sintesi ossea e sulle cartilagini di accrescimento. 
 
Antibiotico resistenza 
Il fenomeno della resistenza agli antibiotici si distingue in fenomeno di tipo cromosomico ed extracromosomico. 
La resistenza di tipo cromosomico si realizza spontaneamente, presenta una bassa frequenza di insorgenza ed è dovuta a mutazioni naturali. Riguarda sempre un singolo antibiotico e rappresenta il 10-15% delle resistenze acquisite. Presenta un meccanismo di trasmissione verticale, per divisione cellulare. Si distingue in uni-step e multi-step. 
La resistenza di tipo extracromosomico è caratterizzata da un’elevata frequenza, rappresenta il 90% delle resistenze agli antibiotici acquisite e riguarda più antibiotici contemporaneamente. Presenta un meccanismo di trasmissione orizzontale, anche tra specie batteriche differenti. La resistenza multipla è dovuta a scambi genetici. I fattori R di resistenza sono i plasmidi o i trasposoni. 
 
Meccanismi di resistenza 
La cellula batterica può produrre enzimi che degradano l’antibiotico, fuori oppure dentro al batterio stesso. Oppure, può alterare la struttura di molecole importanti per l’uptake, dei bersagli del farmaco, o upregolarne l’espressione. 
 
INATTIVAZIONE EXTRACELLULARE 
Il primo enzima studiato in grado di conferire resistenza antibiotica è stato la penicillinasi, per l’inattivazione delle penicilline, che fa parte delle ß-lattamasi, che agiscono sull’anello ß-lattamico di penicilline e cefalosporine. 
Si distinguono: 
- Esobetalattamasi (28kDa): viene prodotta nella cellula, generalmente un batterio Gram+ (Streptococcus, Bacillus, Streptomyces), e poi secreta. La sua sintesi è indotta dall’antibiotico e la localizzazione genica è plasmidica. 

- Endobetalattamasi (22kDa): viene prodotta nella cellula batterica, generalmente un batterio Gram-, e poi rimane nel citoplasma o nello spazio periplasmico. La sua produzione è costitutiva, agisce sulle cefalosporine e sulle penicilline. La localizzazione genica può essere sia plasmidica sia cromosomica. Essa è un meccanismo di inattivazione intracellulare. 


Sono elementi di patogenicità indiretta. Anche se si isola il batterio e si identifica la sua sensibilità ad un determinato antibiotico in vitro, in vivo la contemporanea infezione da parte di un altro batterio in grado di sintetizzare ß-lattamasi inattiva l’antibiotico. 
 
INATTIVAZIONE INTRACELLULARE 
Esempi di inattivazione intracellulare forniscono resistenza a ß-lattamici (endo-ß-lattamasi G-), cloramfenicolo (acetilasi G+ G-), macrolidi (esterasi G+), aminoglicosidi (transferasi che alterano l’antibiotico e non consentono più il trasporto nel batterio, acetilasi, fosforilasi, adenilasi). 
 
RIDOTTA PENETRAZIONE 
Alterazioni del sistema di trasporto dei farmaci: modificazione delle porine (nei Gram-), ad esempio nello Pseudomonas aeruginosa. Praticamente tutte le classi antibiotiche possono essere passibili di resistenza batterica in tale modalità. 
 
MODIFICAZIONE DELLE STRUTTURE BERSAGLIO 
Alterazioni della struttura che impediscono all’antibiotico di riconoscere il sito di azione. 
Sedi di tali modificazioni possono essere: la subunità dei ribosomi (30S aminoglicosidi 50S macrolidi), RNA-polimerasi (rifamicine), DNA girasi (chinoloni), PBP (ß-lattamici). 
 
AUMENTATA PRODUZIONE DEGLI ENZIMI INIBITI DALL’ANTIBIOTICO 
Resistenza agli antibiotici ß-lattamici per duplicazione delle PBP. 
 
IPERPRODUZIONE DI ENZIMI INATTIVANTI L’ANTIBIOTICO 
Effetto spugna: iperproduzione di ß-lattamasi, che si legano irreversibilmente al ligando, con precipitazione nello spazio periplasmico e intasamento. Nuove molecole di ß-lattamico non possono fisicamente raggiungere il bersaglio. 
 
Determinazione in vitro della sensibilità agli antibiotici 
Si possono effettuare prove di laboratorio per determinare la sensibilità di un determinato batterio ad uno specifico antibiotico. 
- Minima concentrazione inibente MIC: la più piccola quantità di antibiotico in grado di inibire la crescita batterica 

- Minima concentrazione battericida MBC: la più piccola quantità di antibiotico in grado di uccidere il 99,9% dei batteri. 


La dose somministrata deve sempre essere più alta di quella necessaria, perché non tutto l’antibiotico raggiunge la sede di infezione. 
I metodi utilizzati sono le diluizioni in liquido o solido: test a concentrazioni scalari e valutazione della torbidità della coltura, con un campione di controllo privo di antibiotico. La concentrazione adatta è la più bassa senza torbidità (MIC). Per valutare poi MBC (battericida), si può trasferire un campione di liquido su una coltura solida e valutare il numero di colonie: MBC per <3 colonie. 
La MBC richiede sempre una concentrazione maggiore rispetto alla MIC. 
 
Antibiogramma 
L’antibiogramma è una tecnica che permette di saggiare per un singolo ceppo batterico la sensibilità a diversi antibiotici. 
Crescita su terreno standard (agar Mueller-Hinton) di un quantitativo batterico noto (108/ml). 
Disposizione di dischetti di antibiotico nella piastra, incubazione per 18-24 ore. 
La lettura dell’antibiogramma è resa possibile dalla presenza di aloni di inibizione della crescita. La sensibilità si valuta attraverso il diametro dell’alone, confrontato con il valore della tabella di lettura. S: sensibile, R: resistente, I: intermedio. 
 
Disinfezione, sterilizzazione e antisepsi 
Sono tecniche di controllo della carica microbica. 
La disinfezione consiste nell’uccisione dei microrganismi patogeni, ma ad essa possono sopravvivere spore, virus, micobatteri e funghi. La disinfezione di alto livello può avvicinarsi come efficacia alla sterilizzazione. 
La sterilizzazione consiste nella distruzione di tutti i microrganismi vivi, patogeni o no. 
L’antisepsi consiste nell’uso di agenti chimici su cute o tessuti vivi per inibire o eliminare i microrganismi vivi, a concentrazioni minori. 
 
Disinfezione 
La disinfezione si attua mediante l’utilizzo di sostanze chimiche che alterano irreversibilmente uno o più costituenti batterici essenziali. Possono causare denaturazione proteica, ossidazione enzimatica o alterazione delle membrane. 
I disinfettanti possono essere ossidanti (H2O2), fenoli, alcoli, alogeni e aldeidi. Essi possono essere utilizzati su oggetti.  
 
Sterilizzazione 
Può praticarsi con mezzi fisici o chimici. 
Mezzi fisici: il calore denatura o ossida la maggior parte dei costituenti cellulari, le radiazioni alterano il genoma batterico 
- Calore umido: bolliture, pastorizzazione, autoclave, tyndalizzazione 

- Calore secco: stufe 

- Fiamma diretta: becco Bunsen 

- Radiazioni ionizzanti (X o .) 

- Radiazioni non ionizzanti (UV, per gli ambienti) 

- Filtrazione 


Mezzi chimici: 
- Agenti alchilanti: glutaraldeide, formaldeide, ossido di etilene, in forma di gas. 

- Agenti ossidanti: H2O2 

- Alogeni: composti a base di iodio, composti clorurati 


 
CALORE UMIDO 
La sterilizzazione in ambiente umido avviene in tempi minori. La sensibilità al calore diminuisce con il diminuire del contenuto in acqua del batterio (per questo le spore resistono al calore). 
La bollitura (100°C) non è molto efficace perché la temperatura non è sufficiente alla distruzione delle spore. La pasteurizzazione è un procedimento che viene portato avanti o a basse temperature per lungo tempo (62,9°C x 30’), o ad alte temperature per poco tempo (75°C x 15-20’’) 
Nell’autoclave la sterilizzazione è portata avanti da vapore sotto pressione. 121°C alla pressione di +1atm per 15-30 minuti. 
La tyndalizzazione è un meccanismo di sterilizzazione per materiali che non sopportano temperature superiori ai 100°C. L’oggetto da sterilizzare è sottoposto a tre cicli di riscaldamento a 60-100°C per 20-30 minuti. Non è adatto per l’eliminazione delle spore, che anzi sono indotte a germinare. Per una completa sterilizzazione sono necessari cicli successivi. 
 
CALORE SECCO 
La sterilizzazione con calore secco prevede tecniche con tempi più lunghi e temperature più elevate. Esso causa la precipitazione dei soluti ed ossida le macromolecole. Le stufe (160-170°C 1-2 ore) non sono adatte per i terreni di coltura. 
 
FIAMMA DIRETTA 
Il becco Bunsen può essere utilizzato per la sterilizzazione di piastre di piombo o nichel-cromo. 
 
RADIAZIONI IONIZZANTI 
Sono utilizzate qualora gli strumenti da sterilizzare siano sensibili al calore. Alterano il DNA. I Gram+ sono più sensibili, le spore e i virus sono più resistenti. Le radiazioni . sono utilizzate per la sterilizzazione dei presidi medico-chirurgici (provengono da 60Co 139Cs). I raggi X non possono essere utilizzati per la sterilizzazione degli alimenti. L’esposizione è nociva per l’uomo. 
 
RADIAZIONI NON IONIZZANTI UV 
Sono in grado di danneggiare il DNA in seguito alla formazione di dimeri di pirimidine. Penetrano scarsamente i materiali, pertanto possono essere utilizzate soltanto su superfici di lavoro. Inoltre sono nocive per l’uomo.  
 
FILTRAZIONE 
La filtrazione trattiene i microrganismi su una membrana con pori piccoli (0,20-0,45µm). Le tossine e i virus presenti nel materiale liquido non vendono rimossi. Non sono rimossi neanche i micoplasmi, batteri molto piccoli privi di parete cellulare. È un metodo utilizzato per la sterilizzazione dei terreni, che non possono sopportare le alte temperature. 
 
GLUTARALDEIDE 
Possiede un’elevata capacità microbicida in seguito a soluzione alcalina (pH 7,9) al 2%. Agisce a vari livelli: peptidoglicano, DNA, RNA e sintesi proteica. Le spore sono uccise in 3 ore di contatto. È meno tossica per i tessuti vitali rispetto alla formaldeide. 
 
FORMALDEIDE 
Disciolta fino al 40% in acqua o alcol (formalina). Ha capacità alchilante ed agisce su ogni microrganismo. A basse concentrazioni è batteriostatica. È dannosa per l’organismo. 
 
OSSIDO DI ETILENE 
L’ossido di etilene è un gas ad azione relativamente lenta. Viene utilizzato in miscele 10% con anidride carbonica o freon per limitare l’infiammabilità. L’ambiente deve essere umido per un’ottimale sterilizzazione. Richiede un periodo di aerazione successivo di 24 ore. 
 
Antisepsi 
I protocolli di antisepsi utilizzano agenti chimici a concentrazioni minori: alcoli, iodofori, clorexidina. 
 
Iter di un campione biologico 
Fasi critiche: fase pre-analitica (prelievo e trasporto), fase analitica (analisi e referrazione). 
La diagnosi può essere di tipo diretto, per isolamento dell’agente eziologico, o di tipo indiretto, mediante la ricerca di anticorpi specifici per un determinato agente eziologico.  
 
Ricerca diretta 
1. Raccolta del campione: 

- Provenienza dalla zona dove è in atto l’infezione 

- Periodi ottimali per la vitalità del microrganismo (di solito non il picco febbrile) 

- Prelievo di quantità di materiale sufficiente per permettere l’esecuzione delle tecniche di coltura richieste 

- Impiego di dispositivi di raccolta, contenitori per campioni e terreni di coltura idonei. I dispositivi di trasporto mantengono vitali i microrganismi già esistenti, senza consentire però l’aumento della carica microbica 

2. Trasporto del campione: invio in laboratorio il più presto possibile, evitando condizioni ambientali sfavorevoli. Refrigerazione/mantenimento della temperatura ambiente, utilizzo di contenitori con inibitori della crescita (acido borico) 

3. Esame macroscopico (osservazione del campione) e microscopico. Questo può essere diretto (individuazione leucociti, lieviti, valutazione della mobilità batterica) e previa colorazione (Gram, Albert, Ziehl-Neelsen). La colorazione di Ziehl-Neelsen, specifica per Mycobacterium, acido resistenti (rossi) 

4. Esame colturale: consente l’isolamento fisico del batterio, impiegando terreni di coltura più adatti per la specie di cui si vuole testare la presenza. Si utilizzano terreni solidi, eventualmente dopo un periodo di coltura in brodo per permettere l’espansione del campione. 

5. Identificazione microscopica, dopo incubazione a 37°C 

6. Identificazione biochimica: le colonie batteriche sono identificate mediante test biochimici. API system, enterotube, microscan walkway, VITEK 

7. Antibiogramma: valutazione della sensibilità ad agenti antimicrobici 


 
API SYSTEM 
Galleria di micro-pozzetti disidratati, contenenti substrati differenti. Vengono reidratati con coltura batterica isolata. In base ai colori, si identifica il batterio. 
 
ENTEROTUBE 
Come per l’API system, ma con substrati a gel 
 
MICROSCAN WALKWAY 
Lettura automatica computerizzata, sulla base dei colori assunti dai pozzetti 
 
VITEK 
Card con micro pozzetti sottoposte a lettura automatica. 
 
UROCULTURA 
Urine: campioni sterili. Necessaria un’accurata pulizia locale. Mitto intermedio per evitare contaminazioni dovute alla flora uretrale o periuretrale. Valutazione qualitativa e quantitativa. A seconda della carica batterica (105) si valuta se è un’infezione o una contaminazione. Uroslide: dispositivo immerso nelle urine, permette più analisi. 
 
COPROCULTURA 
Feci: campione multibatterico. Semina su terreni selettivi e differenziali, ad esempio terreni di arricchimento per batteri responsabili di infezione a crescita lenta (Salmonella, Shigella, Campylobacter). 
EMOCULTURA 
È l’esame più importante. Negli adulti la quantità di sangue che dovrebbe essere prelevata corrisponde a 20ml. Prelievo: campione posto in bottiglia con brodo colturale maturato (10:1 rapporto brodo:sangue). La pelle per il prelievo va disinfettata con clorexidina e alcol o iodopovidone e alcol. Nella setticemia intermittente è fondamentale il momento di raccolta, che non deve essere corrispondente al picco febbrile. Consigliabili più campioni su un intervallo di 24 ore o all’inizio del rialzo termico. A temperatura ambiente, 3 set per evitare contaminazioni, per aerobi e anaerobi. Dopo il rilevamento della sospetta positività, i campioni sono trattati per isolare l’eventuale batterio (colorazione di Gram, semina su terreni solidi, antibiogramma). Gli isolamenti più significativi avvengono nei primi due giorni di coltura. 
 
TAMPONI 
Tamponi sterili, utilizzati come mezzo di trasporto, con gel. SI dovrebbero tamponare le aree tonsillari, la faringe posteriore e le aree essudative. Bisogna evitare accuratamente la contaminazione del campione con la saliva, che inibisce la crescita di determinate classi di patogeni. 
 
LIQUIDO CEFALORACHIDIANO 
Importante per diagnosticare la meningite batterica. I campioni non devono essere refrigerati, ma centrifugati e analizzati/piastrati il prima possibile. 
BATTERIOLOGIA SPECIALE 
 
Periodo di incubazione: intervallo tra esposizione al patogeno e comparsa dei sintomi clinici. 
Infezione inapparente: non causa sintomi rilevanti. 
Portatore: soggetto con infezione inapparente, può trasmettere la malattia. Spesso l’individuo presenta sintomi in un primo momento, poi questi scompaiono, ma senza una vera guarigione del soggetto (termine dell’infezione) 
Infezione latente: infezione che perdura in assenza di sintomi manifesti 
Infezione locale: infezione limitata ad una singola regione del corpo dell’individuo 
Infezione focale: infezione localizzata, da cui i microrganismi si diffondono nell’organismo, generando un’infezione sistemica 
Batteriemia e viremia: presenza di batteri o virus nel sangue, utilizzato come mezzo di trasporto 
Setticemia: attiva replicazione del microrganismo nel sangue. 
Patogenesi: serie di eventi che caratterizzano lo sviluppo della malattia e meccanismi di virulenza 
Zoonosi: malattia infettiva dell’uomo, trasmessa dagli animali 
 
Classificazione batterica 
La tassonomia è l’ordinamento dei batteri in gruppi (taxa), sulla base di somiglianze e/o correlazioni: famiglia, genere, specie. 
Il gruppo tassonomico di base è la specie: un insieme di ceppi con caratteristiche comuni (biochimiche, morfologiche, colturali, sierologiche, genetiche). 
Un ceppo è un insieme di batteri della stessa specie, discendente da un isolamento iniziale in coltura pura. Tutti i batteri di un ceppo partono da una sola cellula progenitrice. 
 
Genere Staphylococcus 
I membri del genere Staphylococcus sono cocchi Gram+, dal diametro di 0,5-1µm, disposti a grappolo. Essi sono immobili, in quanto privi di flagelli, e asporigeni. Il loro metabolismo è aerobio-anaerobio facoltativo. Sono microrganismi alofili (NaCl 10%), catalasi positivi. 
Il range delle temperature in cui possono crescere va dai 10 ai 45°C, con un optimum tra i 30 e i 37°C.  
Sono presenti abitualmente come microrganismi commensali sulla cute e sulle mucose di animali e uomini. Sono suddivisi in due gruppi, in base alla capacità di indurre la coagulazione del sangue: 
- Coagulasi positivi: Staphylococcus aureus 

- Coagulasi negativi: comprende 32 specie, di cui 16 possono comportare patologie di interesse umano. Es: Staphylococcus epidermidis 


Sia lo S. aureus sia lo S. epidermidis sono resistenti ad agenti chimici, fisici ed antibiotici. 
Gli antigeni del genere Staphylococcus comprendono acidi teicoici della parete (polisaccaride A in S. aureus, polisaccaride B in S. epidermidis), antigene A proteico (S. aureus), polisaccaridi di superficie (in quanto provvisti di glicocalice).  
Fattori di virulenza sono esotossine ed esoenzimi. Lo strato mucoso inibisce la chemiotassi, la fagocitosi e la proliferazione delle cellule mononucleate. Il peptidoglicano dello S. aureus presenta legami di transpeptidizzazione allungati da pentaglicine ed ha azione simil-endotossica (pirogeno, attivatore del complemento, stimolante la produzione e secrezione di IL-1). 
 
Esotossine stafilococciche 
Tossine ad azione tossica generalizzata, contribuiscono al quadro clinico della infezione suppurativa: 
- Tossine citolitiche o emolisine a ß . d 

- Leucocidina Panton-Valentine (altra tossina citolitica) 


Tossine ad azione tossica mirata 
- Enterotossine A-E, G-I e 3 tossine C 

- Tossina della sindrome da shock tossico (TSST-1) – enterotossina F 

- Tossina esfoliativa ETA, ETB (sindrome della cute ustionata, agisce sui desmosomi) 


 
EMOLISINE 
Le emolisine agiscono alterando la membrana di eritrociti e piastrine, causando la lisi dei primi e il danneggiamento delle seconde. Degradano la sfingomielina ed hanno azione necrotizzante, con conseguente suppurazione. 
- Tossina a (33kDa) altera la muscolatura liscia vasale, è tossica per eritrociti, leucociti, epatociti, piastrine. Forma pori di 1-2nm con conseguente rigonfiamento osmotico. 

- Tossina ß (35kDa) o sfingomielinasi C è labile al calore, è tossica per eritrociti, leucociti, macrofagi e fibroblasti. 

- Tossina . simile a leucocidina P-V, lisa neutrofili e macrofagi formando pori di membrana 

- Tossina d (3kDa), ha un’azione tossica aspecifica, di tipo detergente. 


 
LEUCOCIDINA PANTON-VALENTINE 
Ha attività tossica esclusivamente per i leucociti, inibendone la mobilità. Agendo sulla permeabilità di membrana, è responsabile di un efflusso di ione potassio K+, che causa la migrazione periferica dei lisosomi e l’espulsione dei granuli. L’esito finale dell’azione di questa esotossina è la lisi dei leucociti con danno tissutale. 
 
ENTEROTOSSINE 
Le enterotossine, come indica il nome stesso, hanno azione enterica e quindi possono essere causa di sindromi da intossicazione alimentare. Sono antigenicamente distinte in A-E, G-I, 3 enterotossine C. Resistono all’azione degli enzimi gastrici e del digiuno, al calore. 
Hanno azione emetica (liberazione di mediatori dell’infiammazione da parte dei mastociti?) e tossica (essendo superantigeni attivano le cellule T in maniera indiscriminata, con rilascio di citochine). 
 
TOSSINE ESFOLIATIVE 
Causano la sindrome stafilococcica della cute scottata (SSSS). ETA è codificata da un gene cromosomico ed è termostabile, ETB è codificata da un gene plasmidico ed è termolabile. Hanno azione proteasica, rompendo i desmosomi dello strato granuloso cutaneo. 
 
TOSSINA DELLA SINDROME DA SHOCK TOSSICO TSST-1 
Precedentemente era stata chiamata enterotossina F. Resiste alla proteolisi e al calore.  Ha azione superantigenica e può aumentare la sensibilità all’endotossina. Ha effetti citotossici, è in grado di penetrare le barriere mucose e può causare shock ipovolemico e insufficienza multiorgano con conseguente morte. 
 
Esoenzimi stafilococcici 
- Coagulasi: espressa soltanto dallo S. aureus, legata alla superficie e libera. Attiva il fibrinogeno in fibrina (direttamente la forma legata, indirettamente quella libera), generando intrecci attorno al batterio, con conseguente protezione dello stesso dal sistema immunitario 

- Stafilochinasi o fibrinolisina: converte il plasminogeno in plasmina, distruggendo i coaguli di fibrina e permettendo la diffusione batterica 

- Ialuronidasi: depolimerizza l’acido ialuronico del connettivo, permettendo l’invasione batterica 

- Proteasi 

- Lipasi: idrolizzano i lipidi, assicurando la sopravvivenza dei batteri in zone sebacee 

- Esterasi 

- DNasi termostabile, marcatore dello S. aureus 

- Catalasi: scindono il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno molecolare, permettendo la sopravvivenza del batterio anche in seguito a internalizzazione da parte dei fagociti 



 
Gli stafilococchi sono ubiquitari, sono presenti sulla pelle. Circa il 15% degli adulti è portatore persistente di S. aureus a livello del rinofaringe anteriore. Sono responsabili di molte infezioni nosocomiali. Possono sopravvivere su superfici secche.  
 
Prelievo: dalla base e non dal centro della pustola (scarificazione). Campioni sanguigni presentano pochi batteri (<1/ml) 
Isolamento ed identificazione: 
- Colorazione di Gram: positiva 

- Esame colturale: su mannitol-salt agar (selettivo per gli stafilococchi, differenziale perché S. aureus ma non S. epidermidis è in grado di fermentare il mannitolo) 

- Prova della catalasi 

- Identificazione biochimica 

- Antibiogramma 


Ampio spettro di resistenza agli antibiotici, penicilline e penicilline di nuova generazione (cefalosporine, carbapenemici): 
- ß-lattamasi 

- Modificazione delle strutture bersaglio 

- Plasmidi di resistenza 


Terapia antibiotica: 
- Oxacillina, inibitori suicidi associati a penicilline, carbapenemici o, se resistenti, vancomicina 

- Macrolidi di ultima generazione 


 
Staphylococcus aureus 
Così detto perché in coltura presenta colore dorato dovuto a pigmenti carotenoidi. Ne sono conosciuti 11 sierotipi capsulari, di cui i sierotipi 5 e 7 sono maggiormente associati ad infezione. Come già detto, è l’unico membro del genere ad essere coagulasi-positivo. Esso presenta anche, a differenza degli altri stafilococchi, la proteina A. Essa è in grado di legare il recettore Fc. e le immunoglobuline stesse, impedendo l’eliminazione del microrganismo mediata da anticorpi. 
Nel caso di individui con un corpo estraneo all’interno di una ferita (protesi, cateteri, suture…) sono sufficienti pochi cocchi per dare malattia. Quadri patologici, mediati da tossine o da invasione diretta e distruzione dei tessuti: 
- Alterazioni della cute e dei suoi annessi, piogene: impetigine, follicoliti, orzaioli, foruncoli, favi (unione di foruncoli ed estensione sottocutanea), pustole, bolle, vescicole, mastiti, infezioni delle ferite chirurgiche e in seguito ad ustioni 

- Intossicazione alimentare: la causa è l’ingestione di un alimento contenente la tossina preformata, in particolare carne lavorata e prodotti di pasticceria. Dal momento che le enterotossine sono termostabili, la cottura eliminerà i batteri ma non le tossine causa dell’intossicazione. Il periodo di incubazione è di circa 1-6 ore, con conseguente attivazione aspecifica dei linfociti T, rilascio di citochine e di mediatori dell’infezione da parte dei mastociti. I sintomi durano meno di 24 ore e sono nausea e vomito, diarrea, dolori addominali. L’intossicazione non provoca febbre, ma talvolta sudorazione e mal di testa. La terapia antibiotica è inefficace, in quanto il batterio non è presente. Si consigliano terapie spasmolitiche e reintegrazione idroelettrolitica. 

- Sindrome da shock tossico: l’agente scatenante è la crescita dello S. aureus nel sito di infezione (di solito, vagina o ferita) seguita da rilascio della tossina nel sangue. I sintomi di tale sindrome sono febbre, mialgia, vomito, diffusa eruzione cutanea eritematosa maculare (desquamazione completa, anche di palme delle mani e piante dei piedi) e grave ipotensione con conseguente shock ipovolemico, che porta ad insufficienza multipla. Terapia antibiotica. 

- Sindrome stafilococcica della cute scottata (SSSS) o malattia di Ritter: si presenta con eritema localizzato alla regione periorale, che ricopre tutto il corpo in 1-2 giorni. Le bolle non sono purulente, in quanto la malattia è mediata da tossina. La tossina esfoliativa agisce sui desmosomi sottostanti lo strato granuloso della cute, con distacco degli strati superficiali. Segno di Nikolsky: formazione di bolle e desquamazione in seguito a lieve pressione. La forma localizzata è detta impetigine bollosa, che però solitamente è causata da infezione locale.Terapia antibiotica. 

- Infezioni ematogene: batteriemia (spesso con focolaio iniziale ignoto), spesso associata ad endocardite acuta, grave (mortalità 50%) che può causare la distruzione di una valvola ed embolizzazione; ed artrite settica 

- Infezioni respiratorie: polmoniti (molto giovani, anziani, CF, COPD) da aspirazione o ematogena, empiemi pleurici, ascessi polmonari 

- Enterocoliti, rare, in pazienti sottoposti a terapia antibiotica ad ampio spettro. Necessaria diagnosi differenziale con le cause più comuni (C. difficile) 

- Osteomielite in seguito a diffusione ematogena all’osso, con iperpiressia e dolore localizzato. Negli adulti spesso a sede vertebrale, nei giovani a sede metafisaria. 


 
Staphylococcus epidermidis e coagulasi-negativi 
Si trova su cute e mucose. Non fermenta il mannitolo. Possiede un glicocalice che permette l’aderenza nelle zone in cui sia installata una protesi o un catetere, con conseguente formazione di biofilm, alla cui rottura si ha diffusione nell’organismo. 
Per queste sue caratteristiche è responsabile di infezioni nei pazienti sottoposti a dialisi peritoneale e di infezioni urinarie nosocomiali. 
Può causare setticemie in pazienti immunodeficienti ed endocarditi con danni a valvole. 
 
Genere Streptococcus 
I membri del genere Streptococcus sono molto diffusi in natura: alcuni fanno parte della flora umana normale. Sono cocchi, dal diametro di 1-1,5µm, Gram+, disposti a catenella. Essi sono immobili, asporigeni. La maggior parte di essi è aerobia-anaerobia facoltativa, ma alcuni sono strettamente anaerobi o capnofili. Possono essere dotati o meno di capsula. Sono catalasi e ossidasi negativi (sono privi del citocromo c) per la respirazione cellulare. Sono specie esigenti dal punto di vista nutrizionale. In coltura, i loro terreni devono essere addizionati con liquidi organici, fonti esterne di catalasi.  
Possono essere classificati in vario modo: 
- Tipo di emolisi su terreno agar-sangue: o a-emolitici, danno un’emolisi parziale e ristretta, attorno alle colonie con alone blu-verdastro (streptococchi viridanti: streptococchi orali) 

o ß-emolitici, danno una lisi totale degli eritrociti, con alone chiaro attorno alle colonie 

o .-emolitici, non hanno alcuna attività emolitica evidente (enterococchi) 




- Composizione antigenica di sostanze specie-specifiche di parete (classificazione di Lancefield): A-H, K-M, O-V. Carboidrati: polisaccaride o sostanza C, acidi teicoici. 

- Composizione antigenica di polisaccaridi della capsula (classificazione American): polisaccaridi in S. pneumoniae (90 sierotipi) 


 
Diagnosi da infezione streptococcica 
- Prelievo del campione (orofaringeo, pus, sangue, siero) 

- Osservazione microscopica 

- Coltura su agar-sangue: in caso di sospetto S. pyogenes si aggiunge bacitracina, cui è sensibile. 

- Isolamento e identificazione biochimica 

- Antibiogramma 

- Indagini sierologiche, per conta anticorpale 


 
Streptococcus pyogenes 
È un cocco (0,5-1µm) ß-emolitico, appartenente al gruppo A, assieme a S. anginosus. Si hanno ceppi capsulati e acapsulati. La capsula è costituita da acido ialuronico. La sua crescita in vitro è inibita da eccessive concentrazioni di glucosio. 
Tra le proteine tipo-specifiche, la più importante è la proteina M, composta da due catene polipeptidiche, disposta a formare fibrille protruse verso l’esterno, che attraversano anche la capsula. Ha azione anti-fagocitaria e adesiva, e funziona da superantigene. Solo gli anticorpi contro la proteina M sono protettivi dalle infezioni da S. pyogenes. Sono stati riconosciuti più di 80 sierotipi per la proteina M. 
Oltre alla capsula e alla proteina M, i suoi fattori di virulenza sono: 
- Esotossine: o Streptolisina S: stabile all’ossigeno, responsabile dell’attività emolitica al 95%. È legata alla superficie del batterio e permette la lisi di eritrociti, leucociti e piastrine, oltre al rilascio dei contenuti lisosomiali dei fagociti. 

o Streptolisina O: labile all’ossigeno, isolata nel corso di infezione (ASO=titolo antistreptolisinico). Permette la lisi di eritrociti, leucociti e trombociti. È inibita irreversibilmente dal colesterolo. 

o Tossine pirogene (o eritrogeniche Spe, subentrate per conversione fagica): causano febbre per attività superantigenica, citotossica (IL-1, IL-2, IL-6, TNFa, IFN.). Sono responsabili dell’esantema che si verifica durante la scarlattina. Le citochine possono causare shock e insufficienza multiorgano. 




- Esoenzimi: NADasi, ialuronidasi, DNasi, streptochinasi (A e B, mediano la lisi dei coaguli, permettendo la diffusione), C5a peptidasi, inattivano il processo flogistico.  

- Antigeni con reattività crociata. Questi inducono la produzione di anticorpi con reattività anche verso il self, dando autoimmunità. 


 
S. pyogenes è responsabile di infezioni respiratorie, cutanee e sottocutanee e delle sequele post-streptococciche. 
 
INFEZIONI RESPIRATORIE 
Faringo-tonsilliti, dopo 2 o 3 giorni, suppurative, con eventuale linfoadenopatia cervicale. Difficilmente si riesce a differenziare clinicamente da una faringite virale. Possono evolvere in otiti, sinusiti, polmoniti e, talvolta, meningiti. 
La scarlattina è una complicazione dovuta alla lisogenizzazione da parte di un fago codificante per una tossina pirogena. È caratterizzata da eruzione cutanea eritematosa diffusa ma che normalmente non colpisce l’area periorale e le porzioni palmare e plantare di mani e piedi. Spesso la lingua viene colpita (lingua a fragola). Dopo 5-7 giorni scompare ed è seguita da desquamazione. 
 
INFEZIONI CUTANEE E SOTTOCUTANEE 
- Piodermite (o impetigine): infezione vescicolare purulenta, che diviene pustolosa e poi crostosa. È comune in bambini dai 2 ai 5 anni con scarsa igiene nei mesi caldi e umidi. 

- Erisipela: infezione infiammatoria estesa al derma, generalmente localizzata a faccia, capo e gambe. Presenta anche sintomi sistemici (brividi, febbre, leucocitosi). Generalmente è preceduta da malattia respiratoria o cutanea da S. pyogenes. 

- Cellulite: infezione acuta di cute e sottocute, in genere subentra in seguito a lesioni, provoca eritema ed edema. 

- Fascite necrotizzante (o gangrena streptococcica): infezione devastante, estesa anche a muscolo e tessuto adiposo. Denominati “batteri che mangiano la carne”. La mortalità supera il 50% e il trattamento è radicale con rimozione del tessuto necrotico. 


 
SEQUELE POST-STREPTOCOCCICHE 
- Febbre reumatica: complicazione non suppurativa in seguito a faringo-tonsillite trascurata (ma non di infezioni streptococciche cutanee). Infiammazione di articolazioni, pareti vasali, tessuti sottocutanei, fino a raggiungere il miocardio (pancardite con distruzione valvolare). È una malattia autoimmune 

- Glomerulonefrite acuta: fa seguito ad un’infezione respiratoria o cutanea trascurata. È caratterizzata da infiammazione acuta dei glomeruli renali con ematuria e proteinuria. È trattabile con penicillina o macrolidi in caso di intolleranza. 


 
S. pyogenes è distinguibile da S. anginosus per la presenza nel primo dell’enzima L-pirrolidonil arilamidasi (PYR). Gli anticorpi anti-proteina M compaiono tardi nel decorso clinico e sono tipo-specifici. Gli ASO, invece, compaiono dopo 3-4 settimane e rimangono stabili (non in caso di piodermite). 
La terapia di elezione è penicillinica, eritromicina o cefalosporine sono anche utilizzabili. In caso di infezioni miste possono richiedere oxacillina o vancomicina. 
In pazienti con danno valvolare è preferibile una profilassi antibiotica prima di trattamenti che possono indurre batteriemia passeggera (es: trattamenti odontoiatrici) per evitare l’instaurazione di un’endocardite streptococcica. 
 
Streptococcus agalattiae 
È uno streptococco (0,6-1,2µm) commensale nell’uomo, a livello intestinale, nel tratto urogenitale femminile e maschile. Presenta ceppi ß- o .-emolitici, di gruppo B. 
È l’agente eziologico delle mastiti nei bovini. Ne sono stati classificati 11 sierotipi differenti, di cui 3 patogeni. 
È necessario uno screening in gravidanza in quanto può dare una infezione perinatale. Può dare gravi infezioni nel neonato, responsabili della meningite neonatale. 
Di tali infezioni da S. agalattiae si distinguono una forma precoce, che insorge entro 48 ore dal parto, caratterizzata da sindrome polmonare acuta, batteriemia e meningite, con una mortalità del 5% e sequele neurologiche nei sopravvissuti (cecità, sordità e gravi ritardi mentali); e una forma tardiva, entro i due mesi dalla nascita, da fonte esogena. Quest’ultima provoca una meningite di natura purulenta e batteriemia, con un’alta percentuale di sopravivenza ma gravi e comuni conseguenze neurologiche. 
Un’identificazione preliminare è data dalla idrolisi dell’ippurato o dal test CAMP negativo (potenziamento della ß emolisi di S. aureus da parte di una proteina CAMP). 
S. agalattiae è generalmente penicillino-sensibile (ma meno di S. pyogenes) e talvolta si ha resistenza (si utilizza in combinazione un aminoglicoside). Terapia alternativa prevede l’uso di vancomicina. Il rischio di infezione del neonato è maggiore se la partoriente: ha temperatura corporea superiore a 38°C durante il parto, ha una rottura delle acque precoce (-18h) o presenta a 35-37 settimane colture positive rettali o vaginali. 
 
Streptococchi orali o viridanti 
Fanno parte della flora batterica stanziale del cavo orale, del tratto gastrointestinale e genitourinario e sono detti viridanti per il colore verdastro nella coltura in agar-sangue (a- o .-emolitici). Ad essi è strettamente correlato S. pneumoniae (vedi dopo). Richiedono colture supplementate con emoderivati e ambiente addizionato di CO2 (5-10%). Alcuni ceppi richiedono l’apporto esogeno di piridossale.  
Hanno rapidamente acquisito resistenza anche forte alla penicillina e la terapia da infezioni da streptococchi viridanti prevede o la somministrazione accoppiata di penicillina e aminoglicoside, o di cefalosporine ad ampio spettro, o di vancomicina. 
 
Streptococcus mutans 
Contribuisce alla genesi della carie dentale. Sintetizza grossi polisaccaridi dal saccarosio, acidificando il pH orale. Può formare un biofilm polisaccaridico (placca dentale). Se, accidentalmente, riesce ad entrare nel torrente ematico, può causare setticemia ed endocardite. 
 
Streptococcus pneumoniae 
È un cocco, ma di forma lanceolata (0,5-1,2µm), spesso presente sotto forma accoppiata, come diplococco. Presenta capsula ed è classificabile, secondo il sistema americano, in 90 sierotipi. È un microrganismo aerobio-anaerobio facoltativo, cresce a 37°C con percentuali di anidride carbonica del 5-10%. La sua coltura richiede terreni arricchiti con fattori nutritivi (agar-sangue). Presenta capacità emolitiche differenti a seconda della presenza o meno di ossigeno (vedi dopo). 
Su terreno solido si distinguono tre tipi di colonie: 
- Colonie M, mucose, con abbondante capsula 

- Colonie S, lisce, capsulate 

- Colonie R, rugose, per perdita di capsula in vitro (assenza di pressione selettiva per il mantenimento, dispendioso energeticamente, della capsula). 


Produce enzimi: 
- Autolisine (amidasi), responsabili dell’autolisi della parete nelle colonie vecchie. In colture liquide non si evidenzia crescita di torbidità 

- Pneumolisina, sensibile all’ossigeno, responsabile dell’emolisi. S. pneumoniae causa a-emolisi in condizioni di aerobiosi, ß-emolisi in condizioni di anaerobiosi 

- Proteasi contro le IgA secretorie, evitano che il batterio legato dalle immunoglobuline presenti nelle secrezioni dell’ospite sia intrappolato nello strato di muco, impedendone la rimozione da zone sensibili (in particolare nelle vie aeree grazie all’epitelio ciliato) 


L’acido teicoico che si estende all’esterno della capsula è detto polisaccaride C ed è in grado di far precipitare la proteina C reattiva dell’organismo ospite in presenza di calcio. 
È presente nel tratto respiratorio superiore nel 30-70% della popolazione sana, particolarmente durante i mesi freddi. Si noti che spesso le manifestazioni patologiche sono dovute alla risposta dell’individuo contro il batterio che non per l’attività tossica diretta dello stesso. L’infezione pneumococcica spesso è conseguente ad una malattia respiratoria virale, che crea le condizioni adatte per la patologia batterica. 
 
La polmonite si verifica quando i microrganismi vengono aspirati. Quando le difese vengono meno gli pneumococchi colonizzano l’orofaringe, proliferando nei bronchioli e dando infezione alveolare ed essudato con edema liquido (gli eritrociti fuoriescono dai capillari congestionati negli alveoli). Normalmente origina ai lobi inferiori dei polmoni. In seguito alla tosse, si diffonde ai lobi polmonari vicini. La polmonite si accompagna ad iperpiressia (39-41°C), espettorato striato di sangue e pleurite. I pazienti con splenectomia o disfunzione lienale hanno malattia con decorso fulminante in gran parte dei casi. 
Nel 20-25% dei casi, la polmonite da S. pneumoniae causa complicanze quali otiti, meningiti, endopericarditi. Il potere patogeno di tale batterio è condizionato dal tipo sierologico. 
I tipi 1-23 sono detti tipi bassi ed hanno maggior potere patogeno rispetto ai tipi 24-90 o tipi alti. 
 
DIAGNOSI DA INFEZIONE DA S. PNEUMONIAE 
- Esame batteriologico del campione 

- Sensibilità per optochina (alone di inibizione nell’antibiogramma), non utilizzata in vivo per il suo spiccato tropismo per il nervo ottico che potrebbe causare conseguente cecità 

- Test di solubilità alla bile: aggiungendo sali biliari, il batterio va incontro ad autolisi (fenomeno tipico dello S. pneumoniae) 

- Test di rigonfiamento capsulare (valido per tutti i batteri capsulati): unione al batterio con antisiero polivalente e blu di metilene. Se il batterio è riconosciuto dall’antisiero, si colora. 


 
La penicillina è stata l’antibiotico di elezione, in alternativa cefalosporine, eritromicina e cloramfenicolo (per la meningite). Gli pneumococchi sono resistenti alle tetracicline ma negli ultimi anni hanno sviluppato resistenza alle penicilline per diminuzione dell’affinità del legame con le PBP. È stato sviluppato un efficace vaccino anticapsulare che protegge dal 94% dei ceppi isolati finora. L’immunità dura tutta la vita ed è immunogeno in adulti normali. 
 
Genere Enterococcus 
Fino a qualche anno fa i membri di questo genere erano classificati come Streptococcus di tipo D. Sono cocchi Gram+, catalasi negativi, anaerobi facoltativi.  
I batteri di questo genere possono essere .- o ß-emolitici, crescono a pH basico (9,5), sono alofili (NaCl 6,5%) e vitali a temperature che vanno dai 10 ai 45°C. I terreni di coltura specifici per tali specie devono contenere fino al 40% di bile. È una caratteristica del genere, essendo batteri enterici. Se ne contano 16 specie, fra cui le più importanti dal punto di vista medico sono Enterococcus faecalis e Enterococcus faecium. 
Sono microrganismi commensali nel tratto intestinale ma possono causare infezioni urinarie, dell’apparato genitale femminile ed endocarditi subacute. Sono resistenti ai farmaci, ad esempio mostrano una spiccata resistenza ai più comuni antibiotici (oxacillina, cefalosporine, vancomicina, aminoglicosidi). Per questo, possono iperproliferare nei pazienti trattati con antibiotici ad ampio spettro, che depauperano la flora intestinale. 
La terapia è complessa e utilizza nuovi farmaci (linezolide, quinipristin, dalfopristin, fluorochinoloni). Ciò che è più preoccupante è il fatto che i geni per la resistenza agli aminoglicosidi e alla vancomicina, antibiotici ancora piuttosto efficaci, sono codificati da plasmidi che possono essere trasmessi. 
 
Famiglia delle Bacillaceae 
Comprende vari generi, cocchi e bacilli, Gram+ e Gram-, tra cui i membri dei generi Bacillus e Clostridium. 
 
Genere Bacillus 
I membri del genere Bacillus sono bacilli Gram+, aerobi (anaerobi facoltativi) e sporigeni. Sono mobili, essendo dotati di flagelli peritrichi. La loro diffusione è ubiquitaria a livello ambientale e fanno parte della normale flora intestinale. Non sono particolarmente esigenti dal punto di vista nutrizionale per le colture. Più di 50 specie fan parte di questo genere. 
 
Bacillus anthracis 
Il Bacillus anthracis è un bacillo di grosse dimensioni, raggiungendo lungo il suo asse maggiore dai 3 agli 8µm. Produce endospore, strutture rifrangenti che non deformano il batterio, difficilmente osservabili negli isolati clinici. Le cellule batteriche hanno estremità tronche. 
Nei terreni solidi dà crescita a caput medusae, con colonie con margini frastagliati e protrusioni filamentose: lunghe catene si dispongono parallele.  
Nei terreni liquidi, invece, assume una forma ad abete rovesciato, dovuta ad una crescita rigogliosa in superficie e poi sempre più stentata in profondità, perché necessitano di ossigeno. 
 
I fattori di virulenza di B. anthracis sono: 
- Capsula polipeptidica (caratteristica dovuta a geni plasmidici) con attività antifagocitaria 

- Esoenzimi 

- Tossina carbonchiosa, codificata da un plasmide differente da quello che porta i tre geni per la capsula. Essa ha forma multifattoriale: o Fattore I edematogeno: attività stimolante l’adenilato ciclasi, che causa l’accumulo di fluido 

o Fattore II antigene protettivo: crea il recettore per gli altri due frammenti 

o Fattore III letale: zinco-metalloproteasi che agisce sul centro respiratorio bulbare, inoltre stimola la secrezione macrofagica di TNFa, IL-1ß ed altre citochine. 





 
Tale microrganismo provoca il carbonchio, una malattia con lesioni di colore scuro. 
Il carbonchio è una zoonosi: il batterio è patogeno per gli animali, soprattutto per gli erbivori, che vengono contaminati dalle sue spore. Le spore di B. anthracis sono considerate un’arma biologica. Esse germinano in seguito a contatto con microlesioni delle mucose. La dose infettante è bassa (2500-55000 spore). Il batterio vegetativo che ne deriva entra in circolo, provocando setticemia e causando splenomegalia. 
L’uomo può contrarre l’antrace per tre vie: 
- Cutanea (95% dei casi): via di esposizione più frequente, con formazione di una pustola maligna, necrotica, in seguito a ferite accidentali. Colpisce soprattutto gli allevatori e i veterinari. Si possono avere segni sistemici (linfoadenopatia ed edema massivo). Nell’80% dei casi si ha guarigione. 

- Aerea: contratta per inalazione delle spore, poi fagocitate dai macrofagi alveolari e da qui trasportate ai linfonodi mediastinici, dove maturano in forma vegetativa, dando origine ad un focolaio di broncopolmonite, che spesso si diffonde alle meningi. È una malattia professionale dei lavoratori di pelle, lana o carcasse animali. Il tempo di latenza è molto prolungato (anche più di due mesi) e quasi tutti i casi degenerano in shock e morte entro 3 giorni dallo sviluppo dei primi sintomi. 

- Gastrointestinale: si manifesta con ulcerazioni della bocca e dell’esofago nel caso l’infezione sia avvenuta nell’intestino prossimale. Se l’infezione è più aborale, si hanno nausea, vomito e malattia sistemica. È una forma grave (pressoché sempre mortale) ma rara, per ingestione di un alimento infetto. 


 
La diagnosi eziologica è la colorazione di Gram su pus o escreato. La prova biologica si ottiene su una cavia di laboratorio. Il bacillo non presenta resistenza. La terapia è a base di penicillina o, in alternativa, di chinoloni. Dato che vi è stato trasferimento di geni per la resistenza contro la penicillina, la ciprofloxacina è il farmaco raccomandato. 
La vaccinazione animale contro il bacillo è obbligatoria, per l’uomo è efficace nel 93% dei casi, ma ha molte controindicazioni. È utilizzata per i militari o per le persone che vivono in zone in cui il bacillo è endemico o che hanno a che fare con animali. La profilassi si attua mediante l’utilizzo di mascherine ed aspiratori. 
 
Bacillus cereus 
Il B. cereus di norma è un bacillo mobile. Cresce facilmente su terreni di agar, con colonie piccole, lisce, compatte, di aspetto cereo, appunto. Su agar-sangue, mostra proprietà emolitiche. Non si dispone ordinatamente. 
È l’agente eziologico di una tossinfezione alimentare che può essere causata direttamente dal batterio o dalla sua tossina. Essa si presenta in due forme: 
- Con vomito, dovuta ad una enterotossina emetica, termostabile, che può essere ingerita preformata, in genere con il riso. Ha breve tempo di incubazione (1-6 ore) e dura meno di 24 ore. È caratterizzata da vomito, nausea e crampi addominali. 

- Con diarrea, dovuta all’enterotossina diarreogena, termolabile, che è prodotta dal batterio direttamente nell’intestino. È dovuta all’ingestione di carne o vegetali. Il periodo di incubazione è più lungo della forma emetica. 


Entrambe le tossine stimolano l’attività dell’adenilato ciclasi.  
Si possono anche avere infezioni oculari, dopo lesioni con oggetto contaminato da terreno. La panoftalmite causa perdita di percezione luminosa entro 48 ore. 
Non si ha mai la presenza di febbre, il tempo di incubazione è breve e la guarigione è rapida.  
La diagnosi è sintomatica. Si può effettuare una conta batterica sul cibo sospetto. Un reperto è probante se si ha una concentrazione batterica superiore ai 105/grammo di cibo. Il batterio produce penicillinasi, ma in genere per le gastroenteriti non è necessaria terapia antibiotica ma solo sintomatica. Nel caso di altre infezioni la notevole resistenza richiede l’uso di vancomicina, clindamicina, ciprofloxacina e gentamicina, in quanto i ß-lattamici sono inefficaci. 
 
Genere Clostridium  
I membri del genere Clostridium sono bacilli Gram+, anaerobi obbligati e sporigeni. La loro diffusione è ubiquitaria e fanno parte della flora gastrointestinale di animali e uomo. Crescono su terreni di coltura anaerobi, con agenti riducenti che contribuiscono ad eliminare la presenza di ossigeno dal terreno: terreno di Schaedles/CDC (Agar Blood Anaerobic). Le principali specie patogene per l’uomo sono: C. tetani, C. botulinum, C. perfringens, C. difficile. 
 
 
Clostridium tetani 
Il C. tetani è un bacillo mobile, che produce una spora di dimensioni notevoli, in posizione terminale, con deformazione del batterio stesso: bacilli a mazza di tamburo. È estremamente sensibile alla presenza di ossigeno nell’ambiente, tuttavia la sporazione consente la sua sopravvivenza. 
È l’agente eziologico del tetano, che origina dalla penetrazione della spora in una ferita, dove può germinare. La forma vegetativa del batterio produce la tossina, che entra in circolo e raggiunge il sistema nervoso centrale. Il batterio in sé non è molto invasivo, rimane localizzato nella ferita. La spora può germinare esclusivamente in condizioni di anaerobiosi dando necrosi nella ferita. 
 
Il batterio produce due tossine: 
- Tetanolisina, dalle proprietà emolitiche, labile all’ossigeno 

- Tetanospasmina, termolabile, che agisce sul sistema nervoso centrale, bloccando i processi inibitori spinali. È una tossina A-B. La porzione A è una zinco-endopeptidasi che si localizza nelle vescicole presinaptiche, dando paralisi spastica. Dal momento che la tossina lega in maniera irreversibile, la guarigione dipende dalla riformazione dei terminali assonici. 


La tossina ha effetti anche sul sistema nervoso simpatico, neurocircolatorio e neuroendocrino. 
 
I casi di tetano possono essere dovuti a ferite, punture, incidenti stradali, oppure in seguito ad operazioni chirurgiche, neonatale o da siringa. Il periodo medio di incubazione è di 7-8 giorni, con un minimo di 6 e un massimo di 15. Sono però stati registrati rari casi in cui la malattia si è manifestata dopo 50 giorni. 
Esistono due forme di tetano: 
- Localizzato: tetano cefalico/toracoaddominale/agli arti 

- Generalizzato: la forma più diffusa. Coinvolge i masseteri tipicamente. 


 
I primi sintomi sono tensione e crampi dei muscoli vicini alla ferita, rigidità del massetere con incapacità di aprire la bocca (trisma), rigidità dei muscoli del collo, disfagia, cefalea e tachicardia. 
In seguito, il segno tipico è il risus sardonicus, dovuto alla contrazione prolungata dei muscoli facciali. L’opistotono è una contrazione spastica generalizzata del dorso. In seguito si hanno convulsioni spastiche dei muscoli. 
Il tetano neonatale si verifica in seguito all’infezione iniziale del moncone ombelicale ed ha solitamente prognosi infausta (sopravvive il 10% dei bambini, con difetti di sviluppo) 
 
La diagnosi si effettua sulla base di manifestazioni cliniche. L’isolamento colturale spesso è di scarso successo: la malattia può essere causata da pochi batteri, facilmente uccisi quando esposti all’aria per il prelievo. 
Il trattamento prevede la pulizia delle ferite, la sieroterapia e la chemioterapia con miorilassanti ed antibiotici. 
Esiste un siero antitossico, contenente anticorpi neutralizzanti la tossina, ma deve essere somministrato prima che questa si sia fissata al tessuto nervoso. L’approccio chirurgico prevede l’escissione del tessuto necrotico, necessario per la proliferazione del batterio. 
La terapia antibiotica si basa sulla penicillina ed agisce sulla forma vegetativa del batterio. Inoltre tiene sotto controllo l’infezione associata da parte di altri agenti patogeni. Tuttavia, potrebbe essere preferibile il metronidazolo, che ha uguale efficacia ma non ha l’attività GABA-inibente della penicillina, che potrebbe inasprire le manifestazioni della malattia stessa. 
L’anatossina è la tossina inattivata che viene utilizzata come dose di richiamo del vaccino, accompagnata da una dose di antitossina se il paziente non è stato sottoposto al ciclo vaccinale. 
Clostridium botulinum 
È ubiquitario e causa di un’intossicazione da spore. Esse sono resistenti al calore e, anzi, la cottura induce la germinazione.  
Gli alimenti vettori sono le verdure cotte o conservate in condizioni di anaerobiosi. 
Il C. botulinum è l’agente eziologico del botulismo, un’intossicazione alimentare che si manifesta con paralisi flaccida, per la mancata liberazione di acetilcolina e la conseguente impossibilità di trasmettere l’impulso ai muscoli. 
 
NEUROTOSSINA BOTULINICA 
Esistono sette diversi tipi antigenici, chiamati dalla A alla G. I tipi A, B, E, F sono responsabili della malattia nell’uomo, i tipi C e D nell’animale. La tossina B è tipica dei ceppi che colonizzano la carne, la tossina E dei ceppi che colonizzano il pesce. In Europa è stata isolata soprattutto il tipo B. 
I ceppi produttori di tossina A e B hanno un metabolismo putrefattivo, il cibo ha quindi un sapore disgustoso. Gli alimenti più contaminati sono quelli a produzione casalinga, inscatolati. I cibi acidi non consentono lo sviluppo del batterio. 
 
Esistono tre tipi di botulismo:  
- Botulismo classico, di origine alimentare, da ingestione della tossina preformata presente in cibi contaminati. I primi sintomi sono nausea, senso di costipazione, vertigini e secchezza delle fauci. Appaiono dalle 12 alle 36 ore dopo l’intossicazione. In seguito si hanno disturbi neurologici quali midriasi impropria delle pupille e diplopia, disfagia. La febbre non è presente. Può portare a paralisi respiratoria con conseguente decesso. La ripresa completa richiede anche anni, per la rigenerazione dei terminali assonici.  

- Botulismo da ferite, dovuto all’infezione di ferite con le spore del bacillo, che poi germinano. Tipico dei tossicodipendenti, ha decorso simile al botulismo classico ma solitamente tempo di incubazione più lungo (dai 4 giorni in su) 

- Botulismo infantile, che si riscontra entro il primo anno di vita. La microflora intestinale in questo periodo non è ancora definita e non è capace di contrastare la crescita del bacillo nel tratto gastrointestinale. Gli alimenti vettore in questo caso sono miele e sciroppo, contaminati dalle spore del C. botulinum. La mortalità è molto bassa 


 
La diagnosi è clinica e si conferma mediante rilevazione della tossina in siero, feci, contenuto gastrico o vomito, e isolamento di C. botulinum nelle feci di individui sintomatici. 
 
La terapia prevede la somministrazione di un siero antitossico trivalente, contro le tossine di tipo A, B ed E, può richiedere ventilazione assistita e terapia antibiotica (metronidazolo, penicillina). La rimozione del microrganismo dal tratto gastrointestinale può essere promossa da lavanda gastrica. La prevenzione per tale tossinfezione è di evitare di mangiare alimenti alterati e di riscaldare o cuocere gli alimenti. 
 
Clostridium perfringens 
È un bacillo ampiamente diffuso in natura, di cui si conoscono cinque sierotipi differenti, producenti diverse tossine (A, B, C, D, E). Mentre il C. perfringens di tipo A sopravvive nel suolo, gli altri tipi non sopravvivono nel suolo. È uno dei pochi clostridi immobili. È emolitico e metabolicamente attivo. I vari sierotipi producono tutta una serie di tossine. 
I fattori di virulenza di tali clostridi sono: 
- a-tossina, la più importante, prodotta da tutti i sierotipi, ad azione fosfolipasica. Degrada i fosfolipidi di membrana, provocando la lisi di eritrociti, leucociti, piastrine e cellule endoteliali. Altera la permeabilità di membrana e provoca quindi edema, distruzione tissutale ed emolisi massiva. 

- ß-tossina necrotizzante 

- e-tossina, protossina attivata dalla tripsina, aumenta la permeabilità vascolare nel tratto gastrointestinale 

- .-tossina, ad attività necrotica e permeabilizzante 


 
Tali clostridi possono infettare le ferite sotto forma di spora. Il periodo di incubazione medio è di circa 4 giorni, con un range dai 2 ai 20. L’infezione può presentarsi sotto due forme: 
- cellulite anaerobica, con infezione del tessuto connettivo, che può evolversi in miosite suppurativa, con accumulo di pus nei fasci muscolari 

- mionecrosi o gangrena gassosa, con necrosi liquefattiva del tessuto muscolare e conseguente formazione di gas (crepitio del tessuto). Questa forma è accompagnata da sintomi tossici generalizzati (danni renali), può portare a shock e morte. Il tessuto presenta un’ampia infiltrazione batterica ma assenza di leucociti, che sono lisati dalle tossine batteriche. Può anche essere causata da altre specie più rare di clostridio (C. septicum, C. histolyticum, C. sordellii, C. novyi) 

- Il C. perfringens di tipo A causa tossinfezione alimentare per consumo di carne infetta (in particolare arrosti). Il 50% delle carni bovine e volatili sono contaminate. I sintomi si manifestano dalle 8 alle 12 ore dopo l’ingestione e sono crampi addominali, diarrea acquosa apiressica, nausea e vomito. Il raffreddamento evita la produzione di enterotossina, il riscaldamento la distrugge. 

- Il C. perfringens di tipo C (che produce la tossina ß) è frequente in Papua Nuova Guinea, a causa di malnutrizione, consumo di carne suina non cotta e di patate dolci (contenenti un inibitore della tripsina), infestazione da nematodi. Tutto questo impedisce la distruzione della tossina da parte di enzimi proteolitici. Provoca enterite necrotizzante, con dolori addominali, diarrea sanguinolenta, shock e peritonite. 


 
La diagnosi è basata sul segno clinico della muconecrosi e da dati colturali (coltura dell’essudato e del sangue in anaerobiosi).  
La terapia consiste nella medicazione della ferita e nell’immissione in camera iperbarica (anche se i risultati non sempre sono soddisfacenti), nella somministrazione di un siero polivalente, nella introduzione nel focolaio di sostanze ossidanti e, come rimedio estremo, nell’amputazione della zona interessata. 
Malattie localizzate sono trattabili con penicilline, mentre la tossinfezione non richiede terapia antibiotica. 
 
Clostridium difficile 
Il C. difficile provoca patologie soprattutto negli individui ospedalizzati. È un batterio commensale per l’uomo, facente parte della sua flora intestinale. Diventa patogeno a seguito di terapia antibiotica protratta per più di due settimane. È una tipica patologia nosocomiale. 
Il clostridio produce due tossine: 
- tossina A, o enterotossina: chemiotattica per i neutrofili, che media la produzione di citochine proinfiammatorie 

- tossina B, citotossica per depolimerizzazione del citoscheletro di actina. 


È l’agente eziologico della colite pseudomembranosa, un’infezione del colon con liberazione della mucosa e di placche giallastre (neutrofili, batteri, cellule epiteliali necrotizzate, muco). 
La sindrome della colite pseudomembranosa è caratterizzata da dolori addominali, leucocitosi, febbre e nausea. La diagnosi è effettuata mediante l’isolamento di tossine e l’individuazione del clostridio in coprocoltura. 
La terapia prevede la reintegrazione dei liquidi e la somministrazione di un antibiotico mirato (metronidazolo o vancomicina). 
 
Genere Corynebacterium 
I membri del genere Corynebacterium sono bacilli Gram+, con forma a clava per l’ingrossamento delle estremità. Sono asporigeni, con un alto contenuto di guanina e citosina. Presentano granuli metacromatici e brevi catene a V o Y. Sono aerobi-anaerobi facoltativi e immobili. Producono catalasi. Alcune forme sono saprofite e costituiscono la flora intestinale e del tratto respiratorio. Sono patogeni per l’uomo e per gli animali. 
Oltre a C. dyphteriae, trattato dopo, si hanno altre specie di interesse clinico: C. jeikeium, che può dare malattie opportuniste nosocomiali, C. urealyticum, raro ma importante per l’infezione al tratto urinario e alcalinizzazione delle urine con possibile calcolosi renale. C. pseudotuberculosis e C. ulcerans possono portare il gene della difterite. Dal momento che molte di queste specie mostrano resistenza multipla agli antibiotici, il trattamento di elezione è quello a base di vancomicina. 
 
Corynebacterium dyphteriae 
Il C. dyphteriae è un bacillo pleomorfo (da 1 fino a 8µm) aerobio acapsulato, asporigeno ed immobile, ed è l’agente eziologico della difterite.  
Produce un fattore cordale, ossia glicolipidi di parete che uniscono tra loro le cellule batteriche, fornendo alle colonie una disposizione a “ideogrammi cinesi”. 
Nel citoplasma presenta granuli di Babes-Ernst, metacromatici (assumono un colore differente rispetto a quello somministrato alla cellula). Sono evidenziati con la colorazione di Albert, in cui i batteri sono colorati di verde, mentre i granuli di blu. Tali granuli non sono indici di patogenicità, in quanto essa è garantita dalla tossina difterica. 
L’esotossina difterica è un fattore di virulenza, prodotta solo dopo conversione fagica. Ha effetti pantropi, agendo su ogni cellula dell’organismo. È prodotta come un unico peptone, che viene poi clivato in due frammenti. La porzione B ha attività recettoriale, legando EGF che lega l’eparina (presente in particolare su miocardiociti e cellule nervose). Il legame media l’internalizzazione della porzione A, ad attività enzimatica ADP-ribosilante. Essa agisce sul fattore di elongazione EF-2, inibendo la sintesi proteica, con conseguente attività litica sulle cellule. 
Un fattore che condiziona la produzione della tossina è la concentrazione di ferro. Maggiore è il ferro a disposizione del batterio, minore sarà la produzione di tossina (per azione del repressore della tossina difterica DTxR). 
 
La difterite è una patologia a diffusione esclusivamente interumana, diffusa in tutto il mondo. Si hanno portatori asintomatici a livello dell’orofaringe. La trasmissione avviene per aerosol (goccioline di saliva) e, talvolta, per via cutanea. La diffusione di un programma vaccinale l’ha resa una malattia esclusivamente pediatrica o quasi nelle aree sviluppate.  
Il batterio non è invasivo, entra in circolo soltanto la tossina. I danni sono alterazioni locali o lesioni, esportate per il passaggio in circolo. Si distinguono una difterite respiratoria ed una cutanea. 
La malattia respiratoria ha un tempo di incubazione inferiore alla settimana e si presenta con sintomi localizzati (malessere, mal di gola, faringite essudativa e febbre lieve). Sugli epiteli media la formazione di pseudomembrane, di colore grigio, maleodoranti, costituite da fibrina, leucociti, batteri, ed emazie adese ai tessuti. Queste possono accrescersi ed occludere le vie respiratorie, impedendo la ventilazione (croup). La loro eliminazione meccanica è difficile senza danni alla mucosa. Al termine della malattia la membrana si distacca e viene espettorata. A livello sistemico si hanno lesioni cellulari, in particolare delle fibrocellule muscolari cardiache e delle cellule del sistema nervoso centrale, necrosi delle cellule epatiche e renali.  
La difterite cutanea avviene per colonizzazione del sottocutaneo in seguito a lesioni, con ulcera cronica incurabile con membrana grigiastra. 
La malattia lascia un’immunità permanente. La diagnosi viene effettuata da campioni per esame microscopico. È importante il test di virulenza per la tossinogenesi: 
- Test di amplificazione PCR 

- Test in vitro di Elek, saggio di immunodiffusione con immunoprecipitazione in agar. Dopo 48 ore, si ha la precipitazione di immunocomplessi tossina-antitossina. Sull’agar, si riporta anche una strisciata di controllo C+ e C-. In senso trasversale si dispone una striscia di anticorpi anti-tossina. La precipitazione si dispone a baffo. 

- Prova in coltura di tessuto: coltura su cellule monostratificate, su cui si valuta l’effetto citotossico 

- Test in vivo 


C. dyphteriae è un batterio esigente dal punto di vista colturale: per la coltivazione si utilizza agar-sangue, che permette anche la differenziazione dagli streptococchi (che sono ß-emolitici). Inoltre si possono utilizzare terreni selettivi, come Agar-sangue addizionato con tellurito di potassio, che inibisce gli altri batteri. Le colonie diventano nerastre per la formazione di tellurio metallico; terreno di McLeod, terreno di Löffler per crescita veloce. 
C. dyphteriae può dare origine a tre tipi di colonie, un tempo associate alla gravità della malattia: 
- gravis, colonie grandi, irregolari 

- intermedius, colonie piccole, inferiori agli 0,5mm 

- mitis, colonie piccole di circa 2mm  


La terapia prevede l’utilizzo di antibiotici (penicillina, eritromicina, cefalosporine, tetracicline) per l’eliminazione dei batteri e la somministrazione di immunoglobuline per la neutralizzazione della tossina. Le persone a contatto con pazienti difterici dovrebbero iniziare una profilassi antibatterica e ricevere un richiamo di tossoide. 
La profilassi prevede l’immunizzazione attiva degli individui con il tossoide difterico. La vaccinazione è obbligatoria entro il primo anno di vita, con un richiamo a 6-8 anni. In seguito si dovrebbero effettuare richiami ogni 10 anni. Un richiamo è necessario anche se si intendono effettuare viaggi in zone in cui la difterite è endemica.  
 
Genere Lysteria 
Listeria monocytogenes 
La L. monocytogenes è responsabile di processi morbosi negli animali. Causa una zoonosi nell’uomo. È l’unico membro del genere a dare patologia nell’uomo. È un bacillo Gram+, corto, dal metabolismo aerobio-anaerobio facoltativo, dotato di motilità tra i 20 e i 25°C ma non a 37°C. È un microrganismo mesofilo termoresisente, in quanto sopporta le basse temperature, fino a 2-5°C (si possono riprodurre su cibi contaminati sottoposti a lunga refrigerazione). 
Sono stati identificati 13 sierotipi, dovuti ad uno specifico acido lipoteicoico di L. monocytogenes. Nell’uomo, i sierotipi Ia Ib e IVb sono patogeni. Il ceppo IVb è stato responsabile di un’epidemia di listeriosi contratta dall’assunzione di formaggi freschi. 
Il 5-10% della popolazione è portatore sano di questo microrganismo nel tratto enterico. 
È un batterio opportunista: la listeriosi si manifesta più comunemente in anziani, neonati, soggetti con condizioni predisponenti (AIDS, cancro, trapianto) e gestanti. 
L’invasione avviene a livello delle cellule M delle placche del Peyer o negli eritrociti, grazie all’azione di internatine e della listeriolisina O, che permette la fuga dal fagolisosoma. La mobilità intracitoplasmatica e la formazione di filopodi permette il passaggio da una cellula infetta ad un’altra senza necessità di passare per il liquido extracellulare. In questo modo si evita la clearance mediata da anticorpi. Il primo segno dell’infezione è una leucocitosi di tipo neutrofilo.  
Può penetrare attraverso: 
- Tratto digerente: in seguito all’ingestione di alimenti contaminati (latte, formaggi, carne, verdure crude) 

- Via cutanea: contagio diretto per contatto con animali infetti 

- Durante la gravidanza, per via transplacentare, per via respiratoria o digestiva durante il parto. 


La malattia si presenta in due forme: 
- Forma diarroica, con gastroenterite 

- Forma invasiva/sistemica: o Infezioni del SNC: meningite, colpisce particolarmente anziani e neonati 

o Setticemie, a localizzazione ascessuale o granulomatosa (formazione di listerioni) 

o Infezioni localizzate: oculari (congiuntivite purulenta), linfoghiandolari (fistolizzazioni purulente), cutanee 

o Infezioni durante la gravidanza. Nella madre l’infezione si manifesta come un’affezione simil-influenzale. In caso di infezioni al feto si possono avere: aborto spontaneo, parto prematuro, congiuntivite purulenta, granulomatosi settica, con formazione di granulomi diffusi multiorgano con morte in pochi giorni 





La diagnosi è effettuata mediante prelievo di campione e semina su agar-sangue. I campioni di liquor hanno una concentrazione troppo bassa di microrganismi. Procedura da incubazione a 4°C per alcuni giorni, che provoca la lisi cellulare e l’esposizione del batterio e permette l’arricchimento della coltura, causando la morte di tutti i microrganismi sensibili alle basse temperature.  
La terapia antibiotica elettiva è a base di ampicillina (con o senza gentamicina) o, in alternativa, trimethoprim-sulfamidici. Sono state osservate resistenze a cefalosporine, tetracicline, trimethoprim, aminoglicosidi. 
 
Genere Mycobacterium 
I micobatteri sono bacilli acido-resistenti, immobili ed asporigeni. Hanno un metabolismo aerobio obbligato. La parete, con struttura simile a quella dei Gram+, contiene acidi micolici ad elevato numero di atomi di carbonio. Il genoma mostra una percentuale elevata (60-70%) di G-C. 
A seconda delle loro proprietà di sintesi di pigmenti si distinguono (classificazione di Runyon): 
- Micobatteri fotocromogeni (gruppo I): producono pigmenti carotenoidi solo dopo esposizione a luce 

- Micobatteri scotocromogeni (gruppo II): producono pigmenti carotenoidi anche allo scuro 

- Micobatteri non pigmentati a crescita lenta (gruppo III) 

- Micobatteri non pigmentati a crescita rapida (gruppo IV) 


 
Mycobacterium tuberculosis 
M. tuberculosis è l’agente eziologico della tubercolosi. La trasmissione avviene tramite aerosol e l’uomo è l’unico serbatoio. I batteri infettano i macrofagi alveolari, dove possono replicarsi. Si formano le cellule di Langhans, macrofagi fusi tra loro, multinucleati giganti. 
In presenza di molti bacilli, l’attività del sistema immune causa necrosi tissutale e la formazione di granulomi. L’infezione generalmente rimane limitata ai polmoni e la replicazione si limita alle 3-6 settimane. La malattia può ripresentarsi entro due anni oppure tardivamente.  
La diagnosi prevede evidenza radiografica, positività al test cutaneo di Mantoux, osservazione microscopica/colturale (previo trattamento alcalino decontaminante). 
Il test di reattività sottocutanea prevede l’iniezione di derivato proteico purificato (tubercolina) per via intradermica. Dopo 48 ore si può valutare la reazione dell’individuo. Il test è persistente sia in caso di infezione pregressa, sia in caso di vaccinazione. Il test può essere negativo in caso di pazienti con sistema immune anergico (es: AIDS). 
La terapia deve essere prolungata per evitare la selezione di ceppi multiresistenti. I protocolli sono controversi: combinazione di isoniazide e rifampicina per 9 mesi, pirazinamide+etambutolo 
o streptomicina. 
La vaccinazione con il Bacillo di Calmette-Guérin (M. bovis) è efficace se somministrata ad adolescenti e non può essere utilizzata in pazienti immunocompromessi.  
 
Mycobacterium avium paratuberculosis 
È stato sospettato come causa del morbo di Crohn ed è l’agente eziologico della malattia di Johne (infiammazione cronica del tratto digerente dei ruminanti). Sopravvive ai processi di pastorizzazione del latte. 
 
Mycobacterium leprae 
M. leprae è l’agente eziologico della lebbra (morbo di Hansen), non è coltivabile in vitro, ma solo in vivo, con una predilezione di distretto verso le basse temperature. 
La lebbra è una malattia cronica ad evoluzione lenta, caratterizzata da lesioni mutilanti e deturpanti. Attacca cute e nervi. Il periodo di incubazione va dai pochi mesi ai 20 anni. Il contagio può avvenire: 
- Per inalazione (attraverso le secrezioni nasali). Dalle vie aeree il micobatterio si porta al sangue, e da qui raggiunge i nervi e la cute. Non attraverso la pelle desquamante infetta 

- Per contatto con l’essudato di ferite 

- È possibile attraverso il morso di zanzare o altri vettori 

- Per ingestione di sangue materno infetto 


Esistono due forme di lebbra, dipendenti dalla reattività dell’ospite: 
- La lebbra nervosa o tubercoloide è dovuta ad una elevata reazione cellulomediata ma con una scarsa risposta anticorpale. Questo porta alla formazione di granulomi con pochi batteri. Ha una bassa infettività. È caratterizzata da lesioni cutanee (chiazze ipopigmentate e macule eritematose), ed alterazione dei grossi tronchi dei nervi periferici, che si induriscono ed ispessiscono per infiltrazione cellulare, con conseguente perdita di sensibilità e atrofia muscolare 

- La lebbra nodulare o lepromatosa è invece dovuta ad un’aumentata risposta anticorpale accompagnata da un deficit della risposta cellulare. Questo porta ad un’elevata concentrazione batterica nei fagociti e ad un’alta infettività. È caratterizzata da piccole e numerosissime macule che confluiscono in lesioni granulomatose agli arti e al volto. Lepromi con numerosi batteri, senza necrosi cascosa, diffusione per via ematica con conseguente forma sistemica. 


È endemica in India ed Africa, ma in Italia si contano ancora almeno 550 casi. La diagnosi si effettua mediante prelievo cutaneo ed osservazione microscopica, senza coltura in vitro, che è impossibile. Si notano i macrofagi riuniti nei cosiddetti “mazzi di sigari”. Il test di reattività cutanea alla lepromina può confermare la diagnosi di lebbra tubercoloide, ma in 3-4 settimane. 
La terapia elettiva per la lebbra è il dapsone, un farmaco di sintesi che compete con la produzione dell’acido folico, associato a farmaci antitubercolari (rifampicina con o senza clofazimina). Una terapia di dapsone per tutta la vita potrebbe essere indicata per evitare recidive. 
 
Famiglia Enterobacteriaceae 
La famiglia delle Enterobacteriaceae è la più vasta, comprende 32 generi e più di 130 specie. I suoi membri sono bacilli Gram-, asporigeni aerobi-anaerobi facoltativi. Sono mobili grazie alla presenza di flagelli peritrichi (gli unici immobili sono i membri dei generi Klebisella e Shigella). Le loro caratteristiche metaboliche sono la rapida fermentazione del glucosio in anaerobiosi, la riduzione dei nitrati in nitriti e l’assenza dell’enzima citocromo c ossidasi. Sono catalasi-positivi. Alcuni ceppi sono in grado di fermentare il lattosio (Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia). 
Alcune specie presentano una capsula spessa, altre uno strato mucoso lasso (glicocalice).  
Sono ubiquitari, comunemente riscontrabili nell’intestino di animali e uomo. 
Si distinguono in specie patogene opportuniste, che si sviluppano solo in condizioni di immunodepressione dell’ospite o per infezione extraintestinale; e specie sempre patogene, che non sono normalmente presenti nell’uomo e derivano da infezioni esogene (membri dei generi Salmonella, Shigella, Yersinia). 
La classificazione sierologica dei membri della famiglia delle Enterobacteriaceae si basa su tre gruppi antigenici: 
- Antigeni O, polisaccaridi somatici 

- Antigeni H, proteine flagellari 

- Antigeni K (o Vi in Salmonella), proteine o polisaccaridi capsulari o del rivestimento esterno 


Si hanno poi gli antigeni F, proteine di fimbrie o pili. 
L’accertamento diagnostico si effettua mediante esame microscopico, identificazione biochimica, saggio di motilità, identificazione sierologica o isolamento in terreni selettivi e differenziali e in brodi di arricchimento (a causa del metabolismo lento di Salmonella spp e Shigella spp) 
 
Genere Escherichia: E. coli 
Il genere Escherichia conta cinque specie, di cui la più comune e importante clinicamente è E. coli, che generalmente è un microrganismo commensale nell’intestino di uomo e animali. Alcuni ceppi, però, sono sempre patogeni e sono caratterizzati da grandi capacità adesive e dalla produzione di enterotossine. Altri invece sono patogeni potenziali ed opportunisti. È il più comune bacillo Gram- causa di setticemia ed è il responsabile dell’80% delle infezioni delle vie urinarie. Rappresenta la causa più comune di gastroenteriti. 
I suoi fattori di virulenza sono le adesine, che impediscono il dilavamento nel tratto gastroenterico e urinario, ed esotossine (prodotte solo da alcuni ceppi): tossine Shiga (Stx), tossine termostabili (ST), termolabili (LT) ed emolisine. 
 
ENTEROPATOGENI (EPEC) 
Sono ceppi importanti in età pediatrica: sono caratterizzati da adesione localizzata tramite pili (le cui proteine sono codificate da geni plasmidici), con conseguente distruzione dei microvilli degli enterociti. Il malassorbimento che ne consegue, porta a diarrea acquosa persistente. L’adesione è resa specifica dall’inserzione sulla membrana della cellula ospite di proteine batteriche e conseguente espressione da parte del batterio di ligandi per tale molecola. La trasmissione avviene mediante cibi o acqua contaminati 
 
 
 
ENTEROTOSSIGENI (ETEC) 
Sono comunemente riscontrabili nei paesi in via di sviluppo. Producono due classi di tossine, codificate da geni a localizzazione plasmidica. La tossina LT, termolabile, ADP-ribosila la proteina Gs, causando attivazione costitutiva dell’adenilato ciclasi, con conseguente ipersecrezione di acqua e cloruro (simile alla tossina colerica). Causa diarrea acquosa. La tossina ST, termostabile, attiva la guanilato ciclasi, con un aumento della concentrazione di cGMP e conseguenze analoghe alla LT. Tali ceppi sono responsabili della diarrea del viaggiatore conseguente all’ingestione di cibo ed acqua contaminati. Il tempo di incubazione è di un paio di giorni e i sintomi permangono per 3 o 4 giorni. 
 
ENTEROINVASIVI (EIEC) 
Sono correlati ai membri del genere Shigella, con geni codificanti per proteine dell’invasione a livello plasmidico. Attaccano le cellule della mucosa del colon, si moltiplicano, distruggendo e desquamando la mucosa. Causano febbre, diarrea e dissenteria (con sangue e muco). La trasmissione avviene anche in questo caso mediante l’ingestione di acqua e cibi contaminati. 
 
ENTEROEMORRAGICI (EHEC) 
I ceppi enteroemorragici sono i più comuni responsabili di gastroenterite nei paesi industrializzati (sierotipo O157, H7), non fermentano il sorbitolo. Aderiscono alla mucosa del colon e producono (per conversione fagica) due verotossine A-B (o Shiga-like tox), ad azione citotossica sulle cellule endoteliali dei vasi dell’intestino per blocco della sintesi proteica (taglio di un rRNA). Molti ceppi posseggono un plasmide codificante per altri fattori di virulenza. Gli EHEC causano colite emorragica, con diarrea sanguinolenta e forti dolori addominali. L’incubazione dura 3-4 giorni.  
Una possibile complicanza nei bambini al di sotto dei 10 anni di età è la sindrome uremico emolitica (HUS), caratterizzata da insufficienza renale acuta, anemia emolitica e trombocitopenia.  
La trasmissione avviene attraverso l’ingestione di carne poco cotta, ad esempio hamburger, latte non pastorizzato, succhi di frutta e vegetali crudi. 
 
ENTEROAGGREGANTI (EAEC) 
Questi batteri sono caratterizzati da adesione aggregante, con alterazione morfologica della struttura microvillare. Forse producono tossine. Inducono diarrea acquosa, vomito e disidratazione. I più colpiti sono i neonati dei paesi in via di sviluppo. 
 
DIFFUSAMENTE ADERENTI (DAEC) 
Hanno un meccanismo simile agli enteroaggreganti, inducono l’allungamento dei microvilli con conseguente inglobamento da parte degli enterociti. Colpiscono i bambini fino al 5° anno di età. 
 
I ceppi di E. coli possono avere azione patogena extraintestinale: 
- Infezioni urinarie, come principale agente eziologico riscontrato. Sono infezioni endogene per via ascendente. Sono importanti per la patogenesi i fattori di adesività di pili e fimbrie (batteri P) 

- Meningiti neonatali (meno di 10 mesi di vita), ceppi caratterizzati dall’antigene K1, infezioni esogene 

- Setticemie 

- Infezioni opportunistiche in ospiti debilitati fisicamente 


 
 
 
Genere Klebsiella 
I membri del genere Klebsiella sono isolati nel tratto gastrointestinale e nelle vie aeree superiori. Sono microrganismi capsulati, che danno origine a colonie mucose. Sono immobili e sono in grado di fermentare il lattosio. Due sono le specie patogene per l’uomo: K. pneumoniae e K. oxytoca. Sono frequenti ampi spettri di antibiotico resistenza per queste specie. 
 
Klebsiella pneumoniae 
Si conoscono tre sottospecie: 
- K. pneumoniae, la più diffusa, responsabile di polmoniti e infezioni urinarie 

- K. pn. rhinoscleromatis, rara, responsabile dello rinoscleroma, un processo granulomatoso cronico, che interessa il rinofaringe 

- K. pn. ozaenae, rara, responsabile dell’ozena, una rinite atrofica cronica 


 
Klebsiella oxytoca 
Abbastanza diffusa, ritrovata in sangue, feci e urine. Può causare colite. 
 
Genere Proteus 
I membri del genere Proteus sono presenti nella flora gastrointestinale umana e sono pleiomorfi. Sono caratterizzati da una spiccata mobilità. Su agar si ha il fenomeno dello sciamaggio, ossia la formazione di colonie a cerchi concentrici. Questo fenomeno è inibito da semina su CLED (cistina-lattato elettroliti deficiente). 
I membri di tale genere producono ureasi, un enzima che ha l’azione finale di innalzare il pH urinario, degradando l’urea in ione ammonio. Esso è tossico per le cellule renali e, inoltre, favorisce la formazione di calcoli, all’interno dei quali il batterio può rimanere vitale, provocando cronicizzazione dell’infezione. 
Due sono le specie: P. mirabilis e P. vulgaris. 
Le patologie che possono causare, quasi sempre opportuniste, comprendono: 
- Infezioni urinarie, grazie alla presenza di pili. Sono fattori di virulenza per pielonefriti ascendenti. I flagelli, invece, favoriscono la diffusione e la risalita dell’infezione. 

- Infezione di ferite 


 
Genere Salmonella 
I membri del genere Salmonella sono presenti in quasi tutti gli animali, sempre patogeni, mobili ed incapaci di fermentare il lattosio e positivi per il solfuro. La contaminazione nella maggior parte dei casi avviene attraverso l’ingestione di cibo contaminato. Nei bambini è frequente la trasmissione orofecale.  
Comprende due specie: S. enterica (con 6 sottospecie e oltre 2000 sierotipi) e S. bongori (20 sierotipi). Si è spesso parlato dei sierogruppi come se fossero specie. 
Le salmonelle sono in grado di invadere le cellule M delle placche del Peyer, inducendo l’arruffamento della loro membrana plasmatica, che le ingloba. La replicazione avviene all’interno del fagosoma. Sono infatti acido-tolleranti. La catalasi e la superossido dismutasi favoriscono la sopravvivenza a livello fagolisosomico. 
 
Salmonella typhi, Salmonella typhimurium, Salmonella paratyphi 
Sono dei particolari sierotipi della S. enterica, subspecie enterica, patogeni per l’uomo. 
La loro trasmissione richiede una carica elevata, almeno di 106-107 microrganismi (tranne S. typhi), in quanto sono più o meno sensibili all’acidità gastica. I sierotipi adattati all’uomo sono S. typhi e S. paratyphi, e si trasmettono da uomo a uomo per via orofecale. I sierotipi ubiquitari (S. typhimurium) si trasmettono tramite ingestione di alimenti infetti: pollo o uova e come zoonosi. 
Il tifo, o febbre tifoide (S. typhi), e la sua forma più blanda paratifoide (S. paratyphi, S. schottmuelleri, S. hirschfeldii), ha un periodo di incubazione di 7-14 giorni. La sintomatologia comprende anoressia, dolori muscolari, cefalea, insonnia e febbre, con andamento oscillante, che raggiunge circa i 40°C. La trasmissione avviene attraverso il cibo contaminato. Il batterio, a contatto con la mucosa intestinale, è invasivo, e raggiunge il sistema linfatico, causando sempre batteriemia. Trasportato al fegato, alla milza e al midollo osseo, può causare setticemia, con febbre, in seguito a batteriemia secondaria, oppure, attraverso la bile, raggiunge la colecisti, dove permane in forma cronica, generando un portatore sano. 
 
La salmonellosi è causata da S. typhimurium ed ha un periodo di incubazione di 8-24 ore. È possibile il contagio interumano. Le forme enteriche si presentano con diarrea non sanguinolenta, nausea, vomito, dolori addominali. La contaminazione avviene mediante l’assunzione di uova crude o carne di pollo non cotta. Si può anche avere contaminazione crociata, ad esempio per l’utilizzo di un coltello già utilizzato su carne cruda contaminata. In genere è una malattia autolimitante (circa 5 giorni), senza diffusione sistemica.  
 
Non conferisce immunità permanente. La diagnosi è essenzialmente clinica. Si può effettuare un isolamento con emocultura nel caso di tifo, un’indagine sierologica: la presenza di anticorpi anti-O indicano un’infezione in atto o recente, anti-H un’infezione pregressa, anti-Vi un portatore sano. La ricerca di anticorpi viene effettuata tramite la reazione di Widal, di sieroagglutinazione. Spesso è associato alla reazione di Wright per la brucellosi. 
Esiste un vaccino solamente per S. typhi, che fornisce una protezione comunque di breve durata (circa 3-5 anni). È somministrato per via orale, come miscela di varie Salmonella vive, attenuate.  
 
Genere Shigella 
I membri del genere Shigella sono sempre patogeni e in genere non sono presenti nell’uomo. Sono batteri immobili, incapaci di fermentare il lattosio e solfuro negativi. Si han quattro specie, con 45 sierotipi differenziabili in base all’antigene O (S. dysenteriae, S. flexneri, S. boydii, S. sonnei).  
La trasmissione richiede una minima carica microbica: bastano 100-200 microrganismi per dare infezione. La trasmissione avviene per via orofecale uomo-uomo. Non è una zoonosi. La diffusione avviene attraverso le 5 F: food, fingers, faeces, flies, fomites (vettori inanimati). Principalmente è una malattia pediatrica (meno di 15 anni).  
La virulenza è dovuta all’alta invasività di tali specie. Ipa: proteine di invasione, trasmesse alle cellule epiteliali e macrofagiche, che mediano l’inglobazione nelle cellule bersaglio. L’invasione avviene a livello delle cellule M delle placche del Peyer, da cui si diffonde agli enterociti ed ai macrofagi. La replicazione, diversamente da come avviene per le Salmonelle, avviene all’esterno dei fagolisosomi, nel citosol. Oltre al lipide A, altre tossine sono: la tossina Shiga, prodotta solo da S. dysenteriae, A-5B, che media il blocco della sintesi proteica mediante clivaggio di un rRNA. 
 
La shigellosi è una dissenteria bacillare. È caratterizzata da un’infiammazione acuta dell’intestino, con ulcerazione della mucosa e passaggio dei batteri alla lamina propria. Le shigelle, però, rimangono localizzate a livello intestinale. In genere è una malattia autolimitante, la terapia antibiotica è consigliata per evitare il contagio. I sintomi sono dolori addominali, crampi, febbre, vomito e diarrea muco-sanguinolenta, che porta a disidratazione. Il primo sintomo, invece, è una diarrea acquosa di origine enterotossica. 
I sintomi e segni caratteristici della shigellosi sono crampi ai quadranti addominali inferiori e tenesmo (spasmo dello sfintere anale con emissione purulenta e sanguinolenta). 
S. dysenteriae e S. flexneri sono responsabili della forma più grave per produzione di tossine citotossiche. Le complicanze della shigellosi sono la sindrome uremico emolitica nei bambini, con insufficienza renale, la compromissione del sistema nervoso centrale e la colite. 
 
Genere Yersinia 
I membri del genere Yersinia sono sempre patogeni e non sono normalmente presenti nella flora intestinale. Tutte le patologie da Yersinia sono zoonosi. Le specie patogene per l’uomo sono: Y. pestis, Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica. Resistono alla fagocitosi secernendo fosfatasi che impediscono il corretto funzionamento del macchinario fagocitico. Sono citotossiche per distruzione del citoscheletro di actina e inducono l’apoptosi dei macrofagi. 
 
Yersinia pestis 
La Y. pestis è un bacillo pleiomorfo caratterizzato da una colorazione bipolare (a spilla da balia). Circola nei roditori selvatici. È patogeno per l’uomo quando la pulce del roditore punge l’uomo, ed è quindi una zoonosi. La trasmissione primaria è quella che prevede il contagio da ratto a uomo tramite il vettore della pulce, la trasmissione interumana avviene tramite pulce o per via aerea (peste polmonare). 
I fattori di virulenza di Y. pestis sono gli antigeni W e V,  che hanno attività antifagocitaria clivando C3b e C5a, e la frazione 1 (F1), che è la capsula ad azione antifagocitaria. Questi antigeni non sono prodotti a basse temperature (28°C, la temperatura corporea della pulce). Si ha anche una proteasi attivatore del plasminogeno. 
La pulce è contaminata tramite il pasto ematico proveniente da un roditore infetto. Il batterio non esprime fattori di virulenza. Nell’uomo, durante il pasto ematico, la pulce rigurgita nel flusso sanguigno il batterio, che è ancora privo di fattori di virulenza. I neutrofili fagocitano e uccidono le Yersinie. I macrofagi, invece, fagocitano il batterio ma non riescono ad eliminarlo. Esso, anzi, si moltiplica all’interno del citoplasma macrofagico, acquisendo i fattori di virulenza, grazie alla temperatura ottimale di 37°C. Le Yersinie entrano quindi in circolo e passano nel sistema linfatico, raggiungendo i linfonodi, dove si stanziano. 
La peste bubbonica ha un periodo di incubazione che non supera la settimana. La batteriemia si instaura rapidamente e i ¾ dei pazienti non trattati muore.  
Talvolta i batteri non sono circoscritti ai linfonodi, ma diffondono nel sangue, dando la peste setticemica. Tramite il sangue, il batterio può raggiungere diversi organi, tra cui milza, fegato e polmoni. In questo ultimo caso si ha la peste polmonare, con trasmissione aerea interumana. 
 
La diagnosi viene effettuata clinicamente, ma l’isolamento e la coltura su agar-sangue possono essere utili. Yersinia pestis  è sensibile alla streptomicina e alle tetracicline. È importante che la terapia venga instaurata rapidamente. La profilassi prevede l’isolamento e la quarantena delle persone infettate. Esiste un vaccino per le persone ad alto rischio e sono utili gli insetticidi che prevengono la presenza di pulci. 
 
Yersinia enterocolitica 
La Y. enterocolitica è un coccobacillo aerobio-anaerobio facoltativo, capace di crescere in terreni comuni. La trasmissione avviene mediante l’ingestione di alimenti refrigerati e acqua contaminata. Causa gastroenteriti acute autolimitanti, enterocolite e ileite terminale. Il tempo di incubazione va dagli 1 ai 10 giorni e i sintomi durano da 1 a 2 settimane. 
 
Yersinia pseudotuberculosis 
La trasmissione avviene tramite cibi contaminati o contatto diretto con animali infetti. Causa una adenite mesenterica con sindome pseudo-appendicitica ed enteriti dissenteriche, relativamente poco comuni nell’uomo. 
 
Famiglia delle Neisseriaceae 
È costituita da batteri Gram-, comprende diversi generi: Neisseria, Moraxella, Kingella, Acinetobacter, Eikenella. Normalmente essi sono patogeni opportunisti 
 
Genere Neisseria 
Il genere Neisseria comprende, tra le altre specie, N. gonorrhoeae e N. meningitidis, patogene solo per l’uomo. Tutte le altre specie non sono patogene, non opportuniste e colonizzano l’orofaringe e il nasofaringe. 
I microrganismi appartenenti al genere Neisseria sono gli unici cocchi Gram-. Sono capsulati e talvolta muniti di pili. Il loro metabolismo è aerobio-anaerobio facoltativo, sono positivi sia per la catalasi (la maggior parte) che per l’ossidasi (tutti). Sono immobili e asporigeni. Generalmente si presentano come diplococchi, con superfici di contatto piatte, che conferiscono la caratteristica forma a chicco di caffè. 
 
Neisseria gonorrhoeae 
N. gonorrhoeae è l’agente eziologico della gonorrea, malattia sessualmente trasmissibile. Normalmente è acapsulato ma è ricco di pili, che hanno la caratteristica di mediare l’adesione alle cellule epiteliali non ciliate e di conferire resistenza alla fagocitosi neutrofila. La variabilità antigenica delle piline impedisce l’instaurazione di una immunità in caso di reinfezione. 
Si distinguono quattro tipologie di colonie: 
- Colonie T1-T2, con abbondante presenza di pili. Più piccole ma più virulente 

- Colonie T3-T4, prive di pili, di dimensioni maggiori ma poco virulente 


Le caratteristiche biochimiche dei gonococchi sono la positività ad ossidasi e catalasi, la capacità di metabolizzare il glucosio con produzione ossidativa di acidi e l’incapacità di metabolizzare il maltosio. Esprimono proteine per l’uptake di ferro mediante legame con transferrina, lattoferrina ed emoglobina. 
Vari sono i fattori di virulenza espressi da N. gonorrhoeae: 
- Porine nella membrana esterna: proteina I 

- Proteina II (Opa): opacità delle colonie 

- Proteina III: induce la produzione di anticorpi bloccanti l’attività battericida del siero 

- IgA-proteasi 

- Pili per l’adesione agli epiteli 

- Lipooligosaccaride (LOS), poco immunogenico e simile all’LPS per l’attività endotossica. 

- ß-lattamasi 


 
Il batterio aderisce alle cellule mucose, le invade grazie al passaggio della proteina Opa alla membrana citoplasmatica della futura cellula ospite, che internalizza i microrganismi in vacuoli e successivamente li espelle a livello del tessuto sottocutaneo. Il LOS stimola la risposta infiammatoria, con produzione di TNFa. 
 
La gonorrea è la seconda malattia a trasmissione sessuale, dopo l’infezione da Chlamydia. È presente solo nell’essere umano. Le femmine hanno una maggiore probabilità (50%) di contrarre l’infezione dopo un singolo rapporto con individuo infetto rispetto ai maschi (20%), ma sono generalmente portatrici asintomatiche, a differenza del maschio. 
 
Nel maschio la gonorrea è caratterizzata da un’uretrite, sintomatica nel 95% dei casi. L’infezione attira leucociti, che si riversano nell’uretra, provocando una secrezione purulenta. Le complicanze, rare, sono l’infezione delle ghiandole annesse all’uretra anteriore e infezione ascendente, con blocco dell’uretra, prostatite, epididimite. Negli omosessuali si possono avere gonorrea anorettale e faringiti. 
Nella donna la patologia è sintomatica solo nel 40% dei casi, con perdite vaginali (spesso scambiate per eventi fisiologici). Dall’uretra può estendersi alla cervice (sito principale di infezione in quanto il gonococco non può colonizzare il tessuto squamoso vaginale), alle ghiandole di Bartolini, raramente alla vagina. Le complicanze, presenti in misura maggiore rispetto al maschio (PID, malattia cronica pelvica) sono endometriiti, salpingiti, ovariti, peritoniti. Possono portare a sterilità. 
La malattia può essere ricorrente, con 1-3 recidive. 
Le complicanze nei due sessi possono essere: 
- Congiuntivite gonococcica, unilaterale, per contatto con pus gonococcico 

- Faringite 

- Periepatite o sindrome di Fitz-Hugh-Curtis 

- Oftalmia neonatale. Durante il parto avviene il contagio a carico di entrambi gli occhi. La profilassi prevede l’utilizzo di pomate oftalmiche a base di eritromicina o tetraciclina o nitrato di argento. 

- Infezione gonococcica disseminata (DGI), con setticemia. Si ha una fase batteriemica, con forma dermatitica (lesioni cutanee maculo-papulari, mai ulcerative, indolenti, con febbre e mialgia) e la forma artritica che interessa tutte le grandi articolazioni con purulenza. Forme gravissime, estremamente rare, vedono endocarditi, osteomieliti, meningiti. 


 
Dopo la raccolta del campione si può effettuare esame batterioscopico diretto con colorazione di Gram (più sensibile nel maschio che nella femmina). Si possono osservare diplococchi Gram- intraleucocitari. I risultati negativi devono comunque essere confermati da un esame colturale con successivo isolamento. I gonococchi sono batteri esigenti dal punto di vista colturale. Crescono a 37°C e sono scarsamente vitali a temperature inferiore, mentre le altre neisserie crescono anche a temperatura ambiente. Sono sensibili alla disidratazione e alla presenza di acidi grassi (aggiunta di amido solubile) Il terreno di coltura è agar-sangue/agar-cioccolato. Prediligono un ambiente ipercapnico (5-10% CO2). Per l’isolamento si utilizzano il terreno di Thayer-Martin, oppure agar-sangue con vancomicina. 
L’identificazione avviene mediante test dell’ossidasi e test di fermentazione degli zuccheri. 
La terapia prevede penicilline ad elevato dosaggio (la MIC è aumentata notevolmente con il passare degli anni e si è sviluppata resistenza), cefalosporine e chinoloni. Non è attualmente disponibile alcun vaccino efficace. 
 
Neisseria meningitidis 
N. meningitidis si differenzia da N. gonhorroeae per la presenza della capsula. Si hanno 13 sierogruppi, di cui i più frequenti sono A, B, C, Y e W-135. I gruppi A e B sono la causa più frequente di meningite nel mondo. Possono presentare pili. Le caratteristiche biochimiche, oltre alla solita positività per la catalasi e l’ossidasi, sono la capacità di utilizzare come substrato energetico il glucosio e il maltosio. 
È riscontrabile transitoriamente ed in maniera asintomatica a livello della mucosa nasofaringea in molti individui in età scolare e non è riscontrabile in altre specie animali. L’infezione da N. meningitidis si manifesta sotto forma di piccole epidemie per aerosol tra persone che vivono a stretto contatto. L’immunità è mediata principalmente da anticorpi e fissazione del complemento e può essere promossa naturalmente da antigeni cross-reattivi (K1 di E. coli) 
Fattori di virulenza sono: 
- Capsula, antifagocitaria 

- Pili, mediano la colonizzazione del nasofaringe 

- LOS, poco immunogeno e tossico 

- IgA-proteasi 

- Transferrina 

- Proteine della membrana esterna (5 classi) contribuiscono alla sopravvivenza e causano malattia 


I meningococchi sopravvivono nei fagosomi e si dividono nel citosol della cellula, da cui migrano negli spazi sottoepiteliali.  
 
Dal nasofaringe il batterio passa al sangue, dove si ha batteriemia. Dà sintomi comuni di infezioni delle prime vie respiratorie (tonsilliti e faringiti). La meningite esordisce in modo improvviso, con cefalea intensa, vomito e rigidità nucale. Nel giro di poche ore il paziente entra in coma. Nel neonato, invece, si hanno soltanto segni non specifici. Nelle meningi il batterio si riproduce inducendo una forte risposta infiammatoria, con uno spesso strato di essudato purulento. La sopravvivenza è pressoché nulla nei pazienti non trattati, ma aumenta al 90% in caso di pronta terapia antibiotica. 
La setticemia fulminante è letale. È sempre preceduta da un’eruzione emorragica per trombosi di piccoli vasi, con comparsa di petecchie emorragiche. Segue una coagulazione intravascolare disseminata, con shock e distruzione delle ghiandole surrenali e conseguente collasso circolatorio (Sindrome di Waterhouse-Frederichsen). Sembra essere indotta dal LOS. 
Ancora poco note sono le cause dell’evoluzione della malattia. La batteriemia sembra favorita dalla mancanza di anticorpi battericidi (IgM e IgG), inibizione dell’azione battericida del siero di IgA, carenza di fattori del complemento. 
Altre sindromi dovute all’infezione da N. meningitidis sono polmoniti, artriti e uretriti. 
L’esito dell’esposizione al batterio sembra dipendere da: capacità di colonizzazione (presenza di pili), assenza di anticorpi anti-capsula, inibizione della fagocitosi e dagli effetti tossici del LOS. 
 
Su un materiale ricco di batteri (il liquor ha elevate concentrazioni, fino a 107/ml) si può effettuare una immunofluorescenza per identificare il meningococco attorno alle cellule. Si può effettuare anche il test di rigonfiamento capsulare: il campione viene posto a contatto con i cinque sierotipi patogeni e, a seguito del legame antigene-anticorpo, la capsula si gonfia. La colorazione di Gram individua il batterio all’interno dei fagociti. La coltura di elezione è sul terreno selettivo di Thayer-Martin. 
 
I batteri erano sensibili ai sulfamidici, ma hanno sviluppato notevole resistenza. La penicillina è la terapia d’elezione, anche se spesso si ha resistenza. Si sono notate resistenza anche al cloramfenicolo e alla rifampicina. 
Per gruppi a rischio esiste un vaccino profilattico, con polisaccaridi capsulari purificati dai meningococchi, polivalenti per i sierogruppi più comuni, antigeni polisaccaridici del sierogruppo C con proteina immunogena, negli USA antigeni di gruppo B. Si consiglia anche una terapia a base di sulfamidico o rifampicina (che è secreta nel muco). 
Famiglia delle Pseudomonadaceae 
I membri della famiglia delle Pseudomonadaceae sono bacilli Gram-, a diffusione ubiquitaria e riscontrabili talvolta a livello cutaneo e nella flora intestinale (pazienti ospedalieri e immunocompromessi). Prediligono gli ambienti umidi e sono spesso ritrovati nelle apparecchiature ospedaliere. Sono patogeni opportunisti. Il loro metabolismo è aerobio obbligato ma più simile ad uno facoltativo per la capacità di usare nitrato ed arginina come accettori finali di elettroni alternativi all’ossigeno. Non fermentano i substrati. Sono positivi all’ossidasi (diversamente dalla Enterobacteriaceae) e sono mobili grazie alla presenza di flagelli in posizione polare. Sono poco esigenti dal punto di vista nutrizionale. 
Sono divisi in 5 gruppi, in base all’omologia dell’rRNA. I membri dei gruppi I, II e V comprendono microrganismi patogeni per l’uomo. Alcune specie producono pigmenti e fluorocromi. 
 
Pseudomonas aeruginosa 
Appartiene al sottogruppo fluorescente del gruppo I ed è la specie più rilevante dal punto di vista clinico. È un batterio aerobio obbligato, con un ricco glicocalice polisaccaridico, talvolta più simile ad una capsula. Questa presenta attività antifagocitica, resistenza agli aminoglicosidi e adesione alla mucina tracheobronchiale. È un microrganismo mobile, grazie alla sua ricca dotazione di flagelli. È psicrofilo, in quanto la sua crescita non è inibita dalle basse temperature. 
Producono emolisine (ramnolipide, stabile al calore, e PLC, termolabile). P. aeruginosa è positivo all’ossidasi, all’ureasi, alla catalasi e alla coagulasi. 
Produce pigmenti: la piocianina, di colore blu, che ha attività producente ROS, la pioverdina, fluorescente, e la fluorogenina, di colore verde-giallo. 
Produce varie esotossine ed esoenzimi: 
- Esotossina A, inibisce la intesi proteica come la tossina difterica (ADP-ribosilazione e blocco del fattore di elongazione EF-2). I ceppi ricchi di esotossina A provocano danni a cute, cornea e sistema respiratorio 

- Esotossina B 

- Esoenzimi S e T, citotossici per attività ADP-ribosilante che media il riarrangiamento dell’actina 

- Elastasi, causa lesioni emorragiche (ectima gangrenoso), inibisce l’azione dei neutrofili 

- Proteasi alcalina, distrugge il tessuto 


La resistenza agli antibiotici (dovuta maggiormente a mutazione delle porine) rende difficile la cura delle patologie dovute alla sua infezione. 
È un patogeno opportunista ospedaliero, che colpisce i malati cronici, immunodepressi, i pazienti con ustioni e ferite e quelli a cui sono stati applicati strumenti chirurgici. 
Provoca varie tipologie di infezione: 
- Polmonari: vanno da malattia asintomatiche a molto gravi (broncopolmonite necrotizzante, nei pazienti affetti da fibrosi cistica o con neutropenia). Condizioni predisponenti sono precedente terapia antibiotica ad ampio spettro, utilizzo di apparecchiature terapeutiche per le vie aeree. La mortalità raggiunge il 70% 

- Cutanee: colpiscono principalmente la cute ustionata, le persone immerse in acque contaminate e le persone con acne o che si depilano le gambe. Follicoliti, infezioni delle unghie 

- Oculari, dopo trauma della cornea, con ulcere corneali se non trattate 

- Otiti: dell’orecchio esterno (orecchio del nuotatore), otite maligna dell’orecchio esterno nei diabetici e negli anziani. Si può anche avere una infezione cronica a livello dell’orecchio medio 

- Vie urinarie: cistiti in seguito ad applicazione di catetere urinario 

- Batteriemia: più frequente nei pazienti immunocompromessi, con lesioni cutanee (ectima gangrenoso) 

- Endocardite, in seguito all’assunzione di droghe per via endovenosa 

- Altre infezioni del tratto gastrointestinale, del sistema nervoso centrale e dei muscoli scheletrici. 


La diagnosi è effettuata mediante osservazione microscopica, isolamento (colonie con piocianina blu, fluorescenza gialla, odore dolciastro d’uva) e antibiogramma. 
Insieme allo stafilococco, P. aeruginosa è il maggior produttore di penicillinasi. Attualmente risultano efficaci terapie combinate di ticarcillina e aminoglicoside, oppure imipenem, aztreonam, cefalosporine (anche se alcuni ceppi producono cefalosporinasi), nuovi chinoloni. La sieroterapia con immunoglobuline iperimmuni e infusione di granulociti potrebbe essere di beneficio per i pazienti affetti. 
 
Burkholderia (già Pseudomonas) mallei 
È l’agente eziologico della morva, una malattia contratta da cavalli, muli e asini. Può essere passata all’uomo, ma è rara. Genera un’ulcera cutanea con reazione dei linfonodi satelliti. Dopo una settimana si ha diffusione ematica, con ascessi multipli, dovuti a lesioni granulomatose. È sensibile alla terapia antibiotica. Spesso è mortale 
 
Burkholderia (già Pseudomonas) pseudomallei 
È un saprofita endemico nel Sud-Est asiatico, in India, Africa e Australia. Infetta l’individuo attraverso lesioni cutanee o per via aerea. La sua patogenicità è dovuta alla presenza del lipide A, non produce pigmenti. È l’agente eziologico della melioidosi, un’infezione cutanea suppurativa localizzata, accompagnata da linfadenite, febbre e malessere generalizzato. Talvolta dà malattia polmonare e per la maggior parte è asintomatica. I serbatoi naturali di tale microrganismo sono le cavie e i conigli. La malattia può perdurare anche molti anni in seguito all’infezione. 
Il microrganismo è altamente infettivo. La terapia antibiotica d’elezione è quella combinata trimethoprim-sulfametossazolo e cefalosporine ad ampio spettro. 
 
Stenotrophomonas (già Xanthomonas già Pseudomonas) maltophilia 
È un microrganismo isolato da ferite, liquidi pleuritici, liquidi di malati con meningiti. Sono patogeni emergenti, che producono pigmenti gialli, responsabili di infezioni opportunistiche. Sono resistenti alla penicillina, ai carbapenemici, alle tetracicline e alle cefalosporine. Sono sensibili alla terapia combinata di trimethoprim e sulfamibidazolo. 
 
Genere Acinetobacter 
Le specie più importanti clinicamente sono A. baumannii, A. loffii e A. haemolyticus. Sopravvivono sia in ambienti umidi che secchi, colonizzano asintomaticamente alcuni individui sani nell’orofaringe e causano malattie opportuniste antibiotico-resistenti.  
 
Genere Moraxella 
M. catarrhalis causa bronchiti, broncopolmoniti, sinusiti ed otiti. Le terapie possono essere: cefalosporine, trimethoprim-sulfametossazolo, penicilline-inibitori suicidi. 
 
Genere Brucella 
I membri del genere Brucella sono coccobacilli Gram-, aerobi obbligati. Risultano positivi per la catalasi e l’ossidasi. Sono asporigeni ed immobili, privi di capsula. La loro coltura richiede terreni ricchi, ad elevato contenuto amminoacidico. La crescita è difficoltosa e richiede dai 7 ai 10 giorni. Alcune specie sono capnofile.  
Infettano diversi animali, attraverso le secrezioni uterine, ricche di batteri (per la presenza dello zucchero eritritolo). I tessuti animali maggiormente colonizzati sono mammelle, utero, placenta ed epididimo. Il contagio umano avviene attraverso l’ingestione di carne poco cotta o latte non pastorizzato, inalazione o contatto con tessuti infetti (malattia professionale). 
Le specie che possono infettare l’uomo sono: B. melitensis, che generalmente infetta pecore e capre, B. abortus, che infetta i bovini, B. suis e B. canis. 
Nell’animale spesso causano aborti e infezioni dell’apparato genitale. 
 
Nell’uomo causano la malattia nota come brucellosi. La manifestazione clinica dipende dalla specie infettante (B. melitensis è la specie che causa la malattia più grave). 
Il periodo di incubazione è di 1-6 settimane. Il primo sintomo a manifestarsi è la febbre, detta ondulante per l’alternanza di fasi in cui è presente a fasi in cui scompare. La febbre corrisponde alla fase batteriemica, alternata a fasi in cui il batterio non è più in circolo. 
Le brucelle sono batteri endocellulari obbligati, che vengono facilmente fagocitati ma non uccisi. Sono quindi trasportati vivi alle cellule degli organi vitali (in particolare: fegato, milza, midollo osseo, linfonodi, rene). Producono proteine in grado di uccidere la cellula ospite e generare granulomatosi. È necessaria un’azione batterica endocellulare. Le fasi di apiressia corrispondono al trasporto del microrganismo negli organi. Se non si interviene, si instaura uno stadio di infezione cronica. 
La diagnosi può essere colturale, con prelievo ematico durante il picco febbrile, e sierologica, in fase di apiressia mediante saggi di agglutinazione. 
La terapia prevede la somministrazione combinata di tetracicline, batteriostatiche, e aminoglicosidi, fortemente battericidi. La terapia deve essere prolungata (6 settimane) per evitare recidive dovute alla mancata eliminazione di tutti i microrganismi presenti nell’organismo. 
La profilassi prevede misure igieniche vaccinali per il bestiame (vaccini con ceppi di B. abortus o melitensis) e controllo degli alimenti. 
 
Genere Bordetella 
I membri del genere Bordetella sono piccoli coccobacilli Gram-, aerobi obbligati. Presentano una capsula, elemento di virulenza, e possono essere mobili o immobili. Le specie patogene per l’uomo sono: B. pertussis, B. parapertussis, B. bronchiseptica. 
Sono batteri esigenti, che non sopravvivono molto alle temperature ambientali. La coltura si può effettuare sul terreno di Bordet-Genov: agar addizionato con sangue di montone. I terreni possono essere addizionati con carbone, amido, sangue, albumina per neutralizzare le sostanze tossiche nell’agar e con nicotinamide. Il periodo di incubazione dura circa 7 giorni. 
 
Bordetella pertussis 
Di B. pertussis si distinguono quattro sierotipi a seconda dello stadio della malattia: 
- Fase I, capsulati e virulenti  

- Fase II, intermedi 

- Fase III 

- Fase IV, acapsulati e avirulenti 


L’unico serbatoio del microrganismo è l’uomo e la malattia colpisce in particolare i bambini (gran parte di età inferiore all’anno). 
I microrganismi aderiscono all’epitelio respiratorio ciliato e ai polimorfonucleati grazie a specifiche adesine: emagglutinina filamentosa e tossina pertussica.  Inoltre, producono varie tossine: 
- Tossina pertussica: esotossina A-5B ad attività ADP-ribosilante su Gi, attivante l’adenilato ciclasi. Aumenta le secrezioni mucose. 

- Tossina adenilatociclasica, che aumenta la concentrazione di cAMP ed inibisce anche l’attività leucocitaria. 

- Citotossina tracheale: esotossina di parete, citolitica e ciliostatica per le cellule ciliate, induce la produzione di IL-1, pirogena. 

- Tossina dermonecrotica: termolabile, induce vasocostrizione ed emorragia, ha azione ciliostatica e citotossica. 

- Endotossina LPS, di due forme, come tutti i batteri Gram-, induce la secrezione di citochine. 


 
La pertosse è una malattia altamente contagiosa, soprattutto nel periodo di incubazione. È necessario l’isolamento dell’individuo affetto. Il batterio si localizza nelle vie respiratorie, dove aderisce all’epitelio ciliato, grazie all’espressione di specifiche adesine. È definita “malattia dell’epitelio superficiale”. Non si ha batteriemia. 
L’incubazione è di 7-10 giorni. In seguito all’adesione il batterio si replica, si ha produzione di pus e secrezione di tossine. La tossina pertussica e la tossina adenilatociclasica aumentano la concentrazione di cAMP e la sensibilità all’istamina, inducendo aumento della permeabilità vascolare ed ipotensione, oltre a leucocitosi. La tossina citotossica e la tossina dermonecrotica inducono la distruzione e la paralisi delle cilia, con accumulo di secrezione a livello delle vie aeree e conseguenti problemi respiratori. Questo, associato al rilascio di IL-1 con infiammazione e necrosi della mucosa respiratoria, causa tosse. 
Il sintomo critico per la pertosse è la presenza di attacchi parossistici di tosse, con una frequenza sempre maggiore, fino a togliere il fiato e provocare vomito (40-50 al giorno). Per questo è volgarmente conosciuta come tosse asinina. L’individuo risulta molto debilitato. 
Lo stadio catarrale dura 1-2 settimane e si manifesta con rinorrea, malessere generalizzato, febbre, starnuti ed anoressia. Si ha quindi lo stadio parossistico, dalla 2a alla 4a settimana, con tosse persistente caratterizzata da urlo inspiratorio, vomito e leucocitosi. L’individuo è fortemente debilitato. Dalla 3a alla 4a settimana ed oltre si possono avere delle complicanze, quali la polmonite. 
 
La diagnosi è di tipo prettamente clinico. Tuttavia, si può isolare la secrezione bronchiale con tosse direttamente sul vetrino da microscopia o da aspirato nasofaringeo. L’analisi diretta si basa su tecniche di immunofluorescenza (che può dare falsi positivi per crossreattività) e di biologia molecolare. 
Il trattamento della pertosse è di scarsa efficacia, serve solo a ridurre il numero di batteri che si stanno moltiplicando, e prevede la somministrazione di eritromicina o ampicillina. 
La profilassi è obbligatoria e viene effettuata mediante la vaccinazione trivalente tetano, difterite, pertosse. I primi vaccini utilizzavano batteri in fase I uccisi e potevano dare complicanze. Attualmente si utilizzano vaccini acellulari contenenti il tossoide e componenti batterici quali le adesine. 
 
Genere Legionella 
I membri del genere Legionella solo tardivamente sono stati riconosciuti come la causa comune di diversi quadri clinici: 
- Malattia dei legionari: epidemia di una grave forma di polmonite in legionari in pensione, riuniti da un convegno: infettati i sistemi di aerazione dell’albergo.  

- Febbre di Pontiac, nel Dipartimento di Sanità Pubblica dell’omonima città 

- Epidemia dell’ospedale di St. Elisabeth 


Le legionelle sono sottili (0,3-0,9x2-5µm) coccobacilli Gram-, mobili e positivi alla catalasi. Il loro metabolismo non è fermentante e ricava energia dagli amminoacidi. Presentano una scarsa colorazione di Gram. Si utilizza di solito la colorazione Gimenez (tuxina e verde malachite) o l’argento di Dieterle. Se ne contano 30 specie. Sono ubiquitari, con preferenza per gli ambienti caldo-umidi: impianti dell’aria condizionata, umidificatori, docce, bagni, piscine e masse d’acqua naturali. Le legionelle parassitano amebe e protozoi ciliati acquatici, dove sono protette da condizioni estreme ambientali. 
Sono microrganismi esigenti dal punto di vista colturale, si utilizzano terreni tamponati al lievito-carbone BCYE. I terreni sono solitamente addizionati con L-cisteina e ferro. 
Le legionelle possono anche moltiplicarsi endocellularmente nei macrofagi, sfruttando il componente del complemento C3b fissato dai propri antigeni di superficie per legare CR3 espresso dai fagociti. Inibiscono la formazione dei fagolisosomi ed alla fine causano la lisi della cellula ospite. 
 
Le forme cliniche dell’infezione da Legionella sono: 
- Legionellosi, o malattia dei legionari: polmonite acuta purulenta con interessamento sistemico (febbre, brividi, tosse secca). Il suo tempo di incubazione è di 2-10 giorni. Dà complicanze a sistema nervoso centrale, reni, fegato e tratto gastroenterico. 

- Polmonite da legionella: quadro clinico limitato alle sole vie aeree 

- Febbre di Pontiac: sindrome simil-influenzale (febbre, brividi, malessere generalizzato) senza polmonite, autolimitante entro 2-5 giorni. 


 
La diagnosi batteriologica è effettuata mediante osservazione microscopica (colorazioni di Dieterle, Gimenez o tecniche di immunofluorescenza) e isolamento, rinvenimento di antigeni di Legionella nelle urine, utilizzo di sonde anticorpali. 
La terapia prevede la somministrazione di macrolidi e chinoloni. La pratica clinica consiglia azitromicina o levofloxacina per le patologie nosocomiali e in pazienti immunocompromessi, eritromicina e tetraciclina per le patologie acquisite in comunità. 
I sistemi di controllo e disinfezione possono essere: 
- Fisici: o Temperatura: far scorrere l’acqua da tutte le uscite a 60°C per trenta minuti 

o Filtrazione 

o Irradiazione UV 




- Chimici o Utilizzo di ioni metallici (rame e argento) 

o Iperclorazione: 20-50 mg/l diluita fino a 1 mg/l 





 
Genere Francisella 
La specie patogena per l’uomo è F. tularensis. I membri del genere Francisella sono piccolissimi coccobacilli Gram- (0,2x0,7µm), asporigeni ed immobili. Il suo metabolismo è aerobio obbligato. Causano zoonosi: gli animali selvatici e gli insetti possono essere portatori della Francisella e infettare l’uomo. È un batterio esigente dal punto di vista colturale, si utilizza il terreno di Daussier. 
Infetta endocellularmente i macrofagi, di cui inibisce la fusione fagolisosomica. 
Il batterio è pressoché ubiquitario, ma i casi di malattia sono limitati. Il contagio può avvenire in diversi modi: puntura di insetti, contatto con carcasse infette, inalazione di aerosol da animale infetto o ingestione di acqua e cibo contaminati. Il numero di microrganismi in grado di dare malattia dipende dalla modalità di contagio, passando da un numero molto basso (10) per una puntura di insetto o contaminazione cutanea a 108 in caso di ingestione. 
F. tularensis è l’agente eziologico della tularemia (o febbre ghiandolare, del coniglio, da zecca, da mosca del cervo). Essa è una patologia con periodo di incubazione di 2-4 giorni. Si distinguono diverse forme della malattia a seconda della via d’ingresso del batterio. 
- Ulceroghiandolare, per contatto o puntura, caratterizzata dalla formazione di papule ulcerate. 

- Oculoghiandolare, per contatto sugli occhi (autoinoculazione), caratterizzata da congiuntivite. 

- Simil-tifoidea, per ingestione di cibi o acqua contaminate, con conseguente shock 

- Orofaringea e gastrointestinale, sempre per ingestione di cibi o acque contaminate 

- Polmonare, per via aerea. 


Tutte le forme sono accompagnate da febbre, malessere, dolore nella regione interessata ed interessamento linfonodale.  
Il prelievo e l’analisi di campioni affetti da F. tularensis è molto pericoloso per l’operatore, in quanto il batterio può dare facilmente contagio. La diagnosi viene effettuata per osservazione microscopica. La terapia prevede l’utilizzo di streptomicina o gentamicina. 
 
Classe Mollicutes (Batteri dalla “cute molle”) 
Famiglia delle Mycoplasmataceae 
I membri della famiglia delle Mycoplasmataceae sono gli unici batteri privi di parete cellulare e non sono né Gram+ né Gram-. La famiglia comprende due generi: Mycoplasma e Ureoplasma. 
Sono i batteri più piccoli esistenti: passano attraverso i film da batteriologia. Presentano una morfologia non definita, filamentosa (sono pleiomorfi). Sono dotati di vita autonoma e presentano una membrana citoplasmatica ricca di steroli, di provenienza esogena. Crescono su terreni arricchiti di steroli ed hanno un metabolismo aerobio-anaerobio facoltativo (tranne M. pneumoniae, che è aerobio obbligato). 
Non avendo parete cellulare, gli antibiotici di parete sono inefficaci contro di essi. Sono anche resistenti alla rifampicina, perché posseggono una RNA-polimerasi uguale a quella eucariote. 
La colorazione utilizzata per distinguerli è quella di Giemsa. Originano colonie dalla tipica forma a “uovo fritto” (tranne M. pneumoniae), con la parte centrale più scura e approfondita nell’agar. 
 
Genere Mycoplasma 
Il genere Mycoplasma annovera diverse specie patogene per l’uomo. La coltura viene effettuata su agar-sangue arricchito di colesterolo. Tranne M. pneumoniae, che è un microrganismo aerobio obbligato, gli altri sono aerobi-anaerobi facoltativi. 
Tre sono le specie di interesse clinico: M. pneumoniae, M. genitalium, M. hominis. 
Gli antigeni dei membri di questa famiglia presentano spesso cross-reattività con i tessuti umani ed altri batteri. 
 
Mycoplasma pneumoniae 
È sicuramente patogeno per l’uomo. La sua virulenza è dovuta alla spiccata presenza di adesine. Produce tossine citolitiche: emolisina e leucocitotossina. Esse provocano ciliostasi e distruzione dell’epitelio respiratorio ciliato. M. pneumoniae è l’agente eziologico di una forma di polmonite, diffusa tra i giovani dai 5 ai 25 anni di età. Il contagio avviene per via aerea e il tempo di incubazione va dalle 2 alle 3 settimane. Prima della polmonite si hanno tracheobronchiti o broncopolmoniti. Essa è una malattia migrante, con vari gradi di interessamento, da forme subcliniche a quadri gravi. I sintomi sono tosse secca non purulenta, accompagnata da sinusite. Essa può trasformarsi in tracheobronchite con infiltrato leucocitario e quindi in polmonite (atipica primaria). Le complicanze sono varie, vanno dall’infiammazione del timpano, con la miringite bollosa, all’eritema multiforme (sindrome di Stevens-Johnson). 
La diagnosi microbiologica viene effettuata per coltivazione, colorazione ed identificazione biochimica, oppure per la ricerca di antigeni specifici con tecniche di saggio immunoenzimatico (EIA). Gli esami sierologici non sono così funzionali perché non tutti gli individui sono in grado di produrre un elevato titolo anticorpale anti-Mycoplasma. Inoltre si possono osservare falsi-positivi dovuti alla cross-reattività degli antigeni di tale microrganismo. 
La terapia prevede la somministrazione di macrolidi, chinoloni o tetracicline. I vaccini sono inefficaci e l’immunità protettiva è bassa. 
 
Mycoplasma genitalium 
È un agente patogeno emergente, isolato in pazienti con uretrite non gonococcica. Si è ipotizzato che la prima sede di colonizzazione sia il tratto respiratorio. Il micoplasma è caratterizzato dall’elevata presenza di adesine sulla superficie, che facilitano la colonizzazione in sede uretrale. 
 
Mycoplasma hominis 
È stato isolato dal rinofaringe e dal tratto urogenitale. È responsabile di uretriti, pielonefriti, prostatiti, vaginiti, della febbre puerperale e si ritiene sia responsabile di casi di aborti ripetuti. La terapia prevede sempre la somministrazione di macrolidi o chinoloni. 
 
Genere Ureoplasma 
I membri del genere Ureoplasma sono anch’essi privi di parete e pleiomorfi. Sono caratterizzati da una forte attività ureasica: idrolizzano l’urea per la loro crescita. 
La coltura è effettuata negli stessi terreni specifici per i micoplasmi, arricchiti con urea. Le colonie che formano sono molto piccole. 
 
Ureoplasma urealyticum 
È la specie emergente del gruppo. Viene isolato frequentemente nei pazienti con uretriti non gonococciche. Queste, se non trattate, possono degenerare in prostatiti, malattia infiammatoria pelvica e causare infertilità, aborti e deficit ponderali nel neonato. 
Causano anche calcolosi delle vie urinarie per l’alcalinizzazione delle urine dovuta alla sua attività ureasica. 
La ricerca colturale viene effettuata sull’essudato uretrale. La terapia prevede la somministrazione di macrolidi o chinoloni. 
 
Ordine Spirochaetales 
L’ordine degli Spirochaetales comprende tre famiglie: la famiglia delle Spirochaetaceae, con i generi Treponema e Borrelia, la famiglia delle Leptospiraceae, con il genere Leptospira, e la famiglia delle Brachyspiraceae. 
Tutti questi microrganismi sono patogeni per l’uomo. 
La loro morfologia è bacillare spiraliforme. Sono Gram-, per la maggior parte anaerobi, ma con molte eccezioni. Sono mobili per la presenza di flagelli all’interno del corpo cellulare. La contrazione del fascio determina la forma spirocheta. 
Possono ruotare con movimento: ondulatorio, rotatorio su un polo o traslatorio. 
 
 
 
 
Genere Treponema 
Treponema pallidum 
T. pallidum è un microrganismo molto lungo ma sottile (inferiore alla risoluzione del microscopio ottico): misura 15µm di lunghezza e 0,1µm di spessore. Il fascio endoflagellare è costituito da 1 a 8 flagelli. Il suo metabolismo è anaerobio obbligato, tuttavia si è osservata la capacità di ossidare il glucosio. 
Un suo antigene aspecifico è la cardiolipina, un antigene di natura lipidica (difosfatidilglicerolo) presente anche nel nostro organismo. È stato chiamato antigene del Wasserman e dà una risposta anticorpale aspecifica. Lo spirochete si ricopre di fibronectina dell’ospite ed in questo modo resiste alla fagocitosi. Gli antigeni specifici del treponema, di natura proteica sono gli antigeni flagellari o di superficie. Danno una risposta anticorpale specifica. È importante la diagnosi sierologica. 
La sifilide è una patologia strettamente umana, a trasmissione sessuale. Il batterio è sensibile all’essiccamento ed alle alte temperature e per questo è estremamente labile a livello ambientale. 
Per la visualizzazione si utilizza la tecnica dell’impregnazione argentica (ispessimento da nitrato, argento). L’osservazione deve essere effettuata in campo scuro o al microscopio a contrasto di fase. Non si coltiva in vitro, ma solo in animale (coniglio), dove non provoca infezione.  
 
Il T. pallidum è l’agente eziologico della sifilide, una malattia a trasmissione sessuale. Ne esistono di due tipi: la malattia acquisita e la malattia congenita (a trasmissione verticale). 
La sifilide acquisita è caratterizzata da una lenta evoluzione, suddivisibile in tre fasi, con una fase di latenza: 
- Fase primaria: sintomi nel punto di ingresso del microrganismo (organi genitali), con la formazione di una papula che va incontro ad ulcerazione, con margini duri e rilevati. L’essudato di tale papula è ricco del microrganismo. La papula prende il nome di sifiloma, con interessamento dei linfonodi satelliti, non è dolorosa e regredisce spontaneamente entro 2 mesi. 

- Fase secondaria: dai 2 ai 4 mesi dopo la cicatrizzazione del sifiloma, con diffusione sistemica dell’organismo e replicazione batterica. I treponemi raggiungono gli organi vitali. I sintomi vanno da eventuali lesioni cutanee, prima sul torace poi agli arti. Sono lesioni puntiformi che confluiscono in zone eritematose (rash disseminato mucocutaneo). Le papule cutanee sono fonte di contagio. Scompaiono spontaneamente dopo parecchie settimane. Altri sintomi sono simil-influenzali, quali tosse produttiva, febbre, mal di testa e mialgia. 

- Fase di latenza: è un periodo di quiescenza clinica. Si distingue una fase precoce, in caso l’infezione risalga a meno di quattro anni. Possono comparire lesioni cutanee. Se l’infezione risale a più di quattro anni prima, si ha una fase tardiva, asintomatica 

- Fase terziaria: caratterizzata dalla comparsa di una lesione detta gomma, esito di un’infiammazione granulomatosa che induce necrosi colliquativa, con trasformazione in materiale gommoso. Le gomme guariscono, lasciando cicatrici deformanti. I danni più gravi sono a danno di: o Sistema nervoso: neurosifilide con tabe dorsale, distruzione progressiva dei nervi spinali. Nel cervello provoca paralisi generalizzata 

o Sistema cardiocircolatorio: sifilide cardiovascolare, con aneurisma dell’aorta. 





I treponemi sono isolabili nel sifiloma e nelle lesioni cutanee o nelle gomme visibili. 
La sifilide congenita è un quadro clinico vario: il feto può andare incontro a morte per lesione agli organi vitali, oppure si possono avere malformazioni alla nascita o spesso dopo i due anni di vita. In particolare si notano deformazioni osteoarticolari, a carico delle ossa del viso e dei denti. 
La diagnosi può essere solo sierologica, per determinazione del titolo anticorpale specifico, o all’esame microscopico in presenza di sifiloma. 
I test sierologici per la sifilide sono di due tipi: non specifici, che titolano l’anticorpo anti-cardiolipina (test di Wasserman) o specifici, per gli anticorpi anti-treponema. Quando la prima prova è positiva, si procede con la seconda prova. 
La reazione di Wasserman è un test di fissazione del complemento:  
- Prelievo del siero del paziente 

- Contatto del siero con cardiolipina di cuore di manzo 

- Aggiunta del complemento 

- Incubazione 

- Aggiunta di globuli rossi e anticorpi anti-globuli rossi 

- Incubazione 


In caso il test sia positivo gli anticorpi sierici si legano alla cardiolipina, il complemento si fissa all’immunocomplesso e il sistema dei globuli rossi rimane intatto, perché non è più disponibile il complemento. Se il test è negativo, il complemento lisa i globuli rossi e la soluzione nella provetta diventa limpida (deviazione del complemento). 
Un altro test non treponemico è il VDRL: venereal disease research laboratory. Si mescola siero scaldato con cardiolipina su un vetrino da microscopia. Se il test è positivo si ha una reazione di flocculazione rapida. La risposta al test cambia nelle diverse fasi. È positivo dopo tre settimane dalla comparsa del sifiloma e in caso di sifilide secondaria, è negativo in fase di latenza e durante la sifilide terziaria 
Come si è già detto, se il test è positivo, risultano necessari altri test. 
- TPI: Treponema pallidum immobilization. È un test specifico, dagli alti costi per la necessità di coltivare i treponemi in vivo, nei conigli. Si mette quindi una sospensione di microrganismi a contatto con il siero del paziente e si aggiunge complemento. Si osserva in campo scuro, per la formazione di immunocomplessi attaccati dal complemento. I treponemi si presentano immobili solo se c’è positività 

- FTA: test di immunofluorescenza indiretta. Sospensione di treponemi vivi a contatto con siero del paziente. Si aggiungono anticorpi fluorescenti anti-immunoglobuline umane. Se tutti i treponemi sono fluorescenti, allora si ha positività. 

- TPHA: test di emoagglutinazione indiretta. Coltura di eritrociti su cui sono stati assorbiti i treponemi. Aggiunta di siero del paziente. Se ci sono anticorpi, tutti i globuli rossi vengono agglutinati. 


Nei primissimi stadi, all’incirca durante le prime tre settimane dall’infezione, nessuna reazione è positiva. I primissimi test a diventare positivi sono i test aspecifici. 
La terapia prevede la somministrazione di penicillina. Se essa è controindicata per allergia del paziente, si possono utilizzare cefalosporine o tetracicline. 
 
Altri Treponema 
Altri treponemi patogeni sono: T. pertenue (agente eziologico della framboesia o vaiolo dei tropici), T. carateum (agente eziologico della pinta), T. endemicum (agente eziologico della sifilide endemica/bejel), tutte sottospecie di T. pallidum. Danno quadri clinici di natura cutanea (papule ulcerate, lesioni granulomatose), infettivi per contatto. 
I treponemi non patogeni, coltivabili, comprendono microrganismi commensali del cavo orale (che contribuiscono alla formazione della placca gengivale) quali T. denticula, T. microdentum e T. orale. 
In soggetti sottoposti a manovre chirurgiche, se tali treponemi vanno in circolo, danno infezioni opportuniste. La terapia deve essere effettuata con macrolidi e fluorochinoloni.  
 
Genere Borrelia 
Le borrelie sono bacilli Gram-, più grandi delle altre spirochete (0,2-0,5x3-30µm). I flagelli periplasmatici sono da 7 a 20. Il metabolismo è microaerofilo. È facile l’osservazione nel sangue dei pazienti con febbre ricorrente, mediante colorazioni Giemsa o Wright. L’isolamento colturale è invece poco sensibile. Normalmente promuovono risposte anticorpali efficienti e neutralizzanti. 
 
Borrelia recurrentis 
È l’agente eziologico della febbre ricorrente epidemica, trasmessa dal pidocchio umano e senza serbatoio animale. La malattia sembra ristretta ad Etiopia, Ruanda e nella regione andina. Altre specie sono responsabili della febbre ricorrente endemica, una zoonosi trasmessa dalle zecche molli (Ornithodoros). Entrambe le forme sono caratterizzate da febbre, brividi, mialgia e mal di testa. Frequentemente si ha epatosplenomegalia. Dopo 3-7 giorni i sintomi scompaiono, per poi ricomparire dopo una settimana. La terapia antibiotica prevede eritromicina o tetracicline. Bisogna prestare attenzione alla possibile reazione, detta di Jarisch-Herxheimer, simile allo shock. 
 
Borrelia burgdorferi, B. garinii, B. azfelii 
Sono diversi microrganismi (di cui il principale è B. burgdorferi) responsabili del morbo di Lyme. Sono trasmessi dalle zecche dure (Ixodes). La contaminazione richiede un contatto prolungato (superiore ai 2 giorni). La manifestazione clinica è molto variabile. Dopo 3-30 giorni di incubazione si ha la formazione di un eritema migrante caratteristico a livello del morso della zecca, con un centro bianco e un bordo rosso, anche molto esteso. Altri riscontri precoci sono abbastanza aspecifici, quali malessere generalizzato, febbre, mialgie e linfoadenopatia. Se il paziente non viene trattato, è molto probabile che sviluppi manifestazioni tardive, di carattere neurologico e cardiaco in un primo momento (anche gravi) e alle articolazioni in un secondo momento.  
Test sierologici effettuati non nelle prime fasi della malattia possono confermare la diagnosi clinica di morbo di Lyme. La terapia precoce prevede la somministrazione di amoxicillina o doxiciclina orale. Esiste un vaccino ricombinante per antigeni di B. burgdorferi che, venendo trasferito nell’intestino della zecca, inattiva le borrelie prima ancora di essere trasmesse all’uomo. 
 
Genere Leptospira 
Leptospira interrogans 
È l’unica specie patogena per l’uomo del genere, ma presenta 22 sierotipi differenti, alcuni responsabili di quadri clinici a sé stanti. L. int. icterohaemorrhagiae – malattia di Weil; L. int. pomona – malattia dell’allevatore di suini; L. int. autumnalis – febbre di Fort Bragg. 
Il nome della specie deriva dal suo aspetto a punto interrogativo. L. interrogans infetta molte specie animali, anche domestiche. Negli ospiti serbatoio il batterio si riproduce nei tubuli renali e viene trasmesso con le urine. L’ambiente renale è ideale alla crescita delle leptospire, che richiedono un ambiente umido e basico. 
Le manifestazioni cliniche della leptospirosi (incubazione di 1-2 settimane) sono molto varie per gravità da asintomatiche a  sindromi simil-influenzali a malattia sistemica (di Weil) con insufficienza multiorgano. Le manifestazioni sono principalmente dovute al danneggiamento dell’endotelio capillare da parte del microrganismo, che si replica rapidamente.  
L’analisi microscopica dei campioni deve essere effettuata precocemente e da un operatore esperto. La coltura richiede terreni speciali (Fletcher, EMJH, Tween80+albumina). La tecnica sierologica di elezione è il test di agglutinazione al microscopio, che richiede microrganismi vivi ed è quindi effettuato solo in centri specializzati. 
In caso di malattia grave la terapia prevede infusione di penicillina o ampicillina. Forme meno gravi sono trattabili per via orale. 
Famiglia Chlamydiaceae 
La famiglia delle Chlamydiaceae consta dei generi Chlamydia e Chlamydophila. Esse sono microrganismi talmente piccoli da passare attraverso i filtri da microbiologia. Sono parassiti intracellulari obbligati. 
Sono presenti in due forme: 
- Il corpo elementare è piccolo (300-400nm) ed infettante, resiste a molti fattori ambientali e non si replica. Viene endocitato e blocca il processo di degradazione endosomiale.  

- Il corpo reticolato, più grande, non è in grado di infettare ma, protetto all’interno di una cellula dell’organismo ospite, è in grado di replicarsi.   


Si noti la particolarità che i microrganismi della famiglia delle Chlamydiaceae sono parassiti energetici, in quanto non sono in grado di produrre ATP. 
 
Genere Chlamydia 
Chlamydia trachomatis 
Infetta esclusivamente l’uomo, pur essendo ospite anche di altri animali. Presenta due varietà biologiche, responsabili del tracoma e del linfogranuloma venereo. 
I corpi elementari infettano le cellule dell’epitelio delle vie urogenitali, del retto, le cellule non ciliate delle vie respiratorie e della congiuntiva. Non conferiscono immunità permanente e la reinfezione causa una brusca risposta infiammatoria, con effetti negativi sui pazienti (cecità, disfunzioni sessuali e sterilità). 
Il tracoma è endemico nel Medio Oriente, in Africa e in India, diffuso tra i bambini. La tramissione avviene attraverso le secrezioni oculari e gli indumenti contaminati, o anche per via aerea. È caratterizzato da congiuntivite sclerotizzante con conseguente retrazione della rima palpebrale e abrasione corneale da parte delle cilia. 
La congiuntivite da inclusioni dell’adulto colpisce individui tra i 18 e i 30 anni, per autoinoculazione e contatto oro-genitale. È caratterizzata da secrezioni mucopurulente e cheratite. 
La congiuntivite da inclusioni del neonato è acquisita al momento del parto. Si manifesta con secrezione purulenta ed edema palpebrale. 
Il linfogranuloma venereo è una patologia a trasmissione sessuale (si ritiene che Chlamydia sia il primo microrganismo trasmesso per via sessuale). Il periodo di incubazione è inferiore al mese, dopodiché si presenta una lesione a livello dell’infezione, con la comparsa di febbre. Si ha quindi linfoadenopatia locale (bubboni) che può portare alla rottura del linfonodo. 
Si può avere proctite sia per diffusione linfatica che per rapporto anale.  
Le infezioni delle vie urogenitali nelle donne sono spesso asintomatiche, mentre nell’uomo sono sintomatiche. 
La coltura è difficoltosa, i test sierologici non sono in grado di distinguere un’infezione in corso da una pregressa, possono essere utili test molecolari di amplificazione e sonde specifiche per rRNA.  
La terapia del LGV prevede tetracicline per 3 settimane, macrolidi o sulfamidici per individui che non possono assumere tetracicline. Le infezioni oculari sono trattate con azitromicina, doxiciclina o fluorochinolone. 
 
Genere Chlamydophila 
Chlamydophila pneumoniae 
Non reagiscono con il lugol, in quanto si hanno inclusioni prive di glicogeno. 
È un microrganismo patogeno emergente, respiratorio. Il contatto avviene per via aerea. È responsabile di polmoniti che si instaurano dopo bronchiti, faringiti o sinusiti. 
È responsabile del 10% delle polmoniti acquisite in comunità (non in ospedale). La diagnosi avviene per isolamento colturale, PCR e indagini sierologiche. La terapia prevede soprattutto la somministrazione di macrolidi, tetracicline o chinoloni. 
 
Chlamydophila psittaci 
È l’agente eziologico della psittacosi (zoonosi dei pappagalli) o ornitosi (zoonosi degli uccelli). 
La trasmissione avviene per inalazione di escrementi infetti. Il microrganismo si diffonde agli epatociti e agli splenociti. Il tempo di incubazione è di circa 5-14 giorni. Spesso viene riscontrata in età adolescenziale, quando i ragazzi giocano nei prati dove si hanno escrementi di piccioni. Sono possibili focolai intra-familiari nel caso di un uccello domestico e focolai epidemici in caso di allevamenti avicoli. 
Le manifestazioni cliniche sono generalmente di una pneumopatia acuta febbrile, con coinvolgimento di altri organi (epato- e splenomegalia, compromissione del sistema nervoso centrale) e sintomi aspecifici (febbre elevata, mialgia). 
La diagnosi viene effettuata per isolamento colturale o indagini sierologiche. 
La terapia prevede la somministrazione di tetracicline o macrolidi. Si può prevenire con l’utilizzo di mangimi per volatili con tetracicline, la quarantena e l’eliminazione degli animali infetti. 
 
Ordine Rickettsiales 
Famiglia Rickettsiaceae 
Comprende i generi Rickettsia, Orientia, Coxiella ed Ehrlichia. Sono microrganismi poco diffusi in Italia, principalmente riscontrabili in Sardegna. La classificazione è effettuata per tipo di patologia, artropode vettore, serbatoio naturale e distribuzione geografica. 
Sono piccoli (0,3-0,7µm) bacilli Gram- poco colorabili, si utilizzano le tecniche Giemsa (blu in campo rosso) o macchiavello (rossi in campo blu). Presentano una parete con strato S (strato microcapsulare cristallino), una sottilissima capsula. Sono privi di flagelli, immobili. Il loro metabolismo è aerobio obbligato. 
Sono parassiti endocellulari obbligati, in quanto la sintesi del DNA è possibile solo in forma intracellulare. Tutti i generi stimolano la fagocitosi ma Rickettsia e Orientia si replicano nel citoplasma, mentre Coxiella ed Ehrlichia nei vacuoli. 
La coltura avviene in colture cellulari. Sono parassiti di roditori ed insetti. Dal serbatoio animale, un artropode ematofago trasmette il batterio all’uomo. 
 
Genere Rickettsia 
Le Rickettsiae sono parassiti delle cellule endoteliali dei capillari, dove inducono lisi cellulare. Generano dilatazione e distruzione delle membrane cellulari, con conseguente necrosi. Le cellule morte vanno a costituire micro-trombi. La rottura dei vasi causa emorragia. 
Quando l’infezione raggiunge i capillari cutanei, si ha un esantema maculo-papuloso o petecchiale. La malattia può colpire però anche altri organi quali il rene, i polmoni, il cervello, il cuore o le mucose. 
 
Rickettsia rickettsii 
R. rickettsii è l’agente eziologico della febbre maculosa delle Montagne Rocciose. Essa è caratterizzata dalla presenza di maculo-papule e altre forme cutanee. È trasmessa dalle zecche. La trasmissione richiede un morso prolungato di almeno 1-2 giorni.  
Il tempo di incubazione è di 2-14 giorni. L’esordio vede sintomi non specifici quali febbre, mal di testa e mialgia. Dopo 3 giorni si ha rash cutaneo che dagli arti converge verso il tronco. 
La diagnosi può essere sierologica (test di Weil-Felix) ma poco sensibile ed aspecifica, di immunofluorescenza diretta dei campioni o di isolamento colturale specializzato. 
La terapia prevede la somministrazione di tetracicline, cloramfenicolo o fluorochinoloni. Si ha anche la febbre bottonosa del Mediterraneo, una forma simile (“tâche noir” nel punto del morso) causata dal R. conorii e la rickettsiosi vescicolare dovuta a R. akari.  
 
Rickettsia prowazekii 
R. prowazekii è l’agente eziologico del tifo epidemico, trasmesso dai pidocchi. È presente principalmente nell’America centromeridionale ed in Africa. Il periodo di incubazione è di 1-2 settimane in media, dopodiché si hanno sintomi non specifici. Al terzo giorno si ha iperpiressia, cefalea e dolori generalizzati. Un 40% dei pazienti mostra rash di tipo petecchiale o maculare, che risparmia mani e piedi. Il morbo di Brill-Zinsser è una recrudescenza di infezione non trattata. 
La diagnosi si effettua per immunofluorescenza diretta dei campioni, la terapia prevede tetracicline o cloramfenicolo. Esiste un vaccino composto da microrganismi inattivati. 
 
Rickettsia typhi 
R. typhi è l’agente eziologico del tifo endemico, murino. È trasmessa dalle pulci. Il periodo di incubazione è di 1-2 settimane, i sintomi sono simili a quelli del tifo epidemico, ma meno gravi. Circa la metà dei pazienti mostra rash cutaneo. Esiste un test di immunofluorescenza diretta specie-specifico. La terapia è a base di tetracicline o cloramfenicolo. Non esiste vaccino.  
 
Genere Orientia 
Orientia tsutsugamushi 
O. tsutsugamushi è l’agente eziologico della febbre fluviale del Giappone, trasmessa dagli acari sui roditori. È diffuso nell’Asia orientale, in Australia e nel Pacifico. Ha un tempo di incubazione da 1 a 3 settimane, dopodiché si ha sintomatologia aspecifica, raramente con reazioni esantematiche, linfoadenopatia e splenomegalia. È una malattia autolimitante in 2-3 settimane. La terapia è a base di tetracicline e cloramfenicolo. Non esiste vaccino.  
 
Genere Coxiella 
Coxiella burnetii 
C. burnetii è l’agente eziologico della febbre Q. Essa può essere asintomatica oppure sviluppare una infezione acuta o cronica. La trasmissione avviene principalmente per inalazione o assunzione di alimenti contaminati. I serbatoi animali sono pecore, bovini, capre e anche animali domestici. Può resistere al calore e all’essiccamento. L’infezione acuta ha un lungo periodo di incubazione (3 settimane) ed è autolimitante e nella forma grave può risultare in polmonite interstiziale o epatite granulomatosa. La forma cronica è caratterizzata da endocardite subacuta. 
La particolarità di C. burnetii è la variazione antigenica del lipopolisaccaride (antigeni di fase I e II). L’analisi sierologica mostra anticorpi anti LPS-II nei pazienti con infezione acuta e anticorpi anti LPS-I e II nei pazienti con infezione cronica. 
La terapia per la malattia acuta è a base di tetracicline. La forma cronica richiede combinazioni antibiotiche (rifampicina/doxiciclina oppure trimethoprim-sulfametossazolo) 
Le mandrie vengono vaccinate ma il microrganismo non può venire eradicato.  
 
 
Genere Erysipelothrix 
I membri del genere Erysipelothrix sono bacilli Gram+, immobili e asporigeni, aerobi-anaerobi facoltativi. Delle due specie, l’unica patogena per l’uomo è E. rhusiopathiae, che in coltura forma filamenti lunghi fino a 60µm. Sono microaerofili, le cui colonie sono a-emolitiche. La diffusione è ubiquitaria e la malattia è una zoonosi mediata da suini e tacchini. Può causare forme cutanee localizzate (erisipeloide) e generalizzate, e setticemia. 
La lesione cutanea è violacea, con margine rilevato. È pruriginosa ma non purulenta, a differenza dell’erisipela streptococcica. La terapia di elezione è a base di penicillina. È resistente a sulfamidici, aminoglicosidi e vancomicina. 
 
Genere Bartonella 
I membri del genere Bartonella sono piccoli bacilli Gram-, aerobi, presenti in numerosi serbatoi animali. 
B. bacilliformis è l’agente eziologico della bartonellosi, una grave anemia dovuta ad infezione degli eritrociti e susseguente rimozione degli stessi da parte del sistema reticoloendoteliale (febbre di Oroya), seguita da verruche croniche. È limitata a Perù, Ecuador e Colombia.  
B. quintana è l’agente eziologico della febbre dei cinque giorni, caratterizzata da forte mal di testa, dolore alle ossa lunghe e febbre ricorrente ogni 5 giorni. La trasmissione interpersonale è veicolata dai pidocchi. 
B. henselae causa, tra le altre, la malattia da graffio di gatto, tipica del bambino, con adenopatia cronica regionale dei linfonodi drenanti il sito di infezione. 
La terapia, ove necessaria, può essere portata avanti da cefalosporine ad ampio spettro. 
 
Genere Eikenella 
I membri del genere Eikenella sono piccoli bacilli Gram-, che colonizzano l’orofaringe umana. In caso di malattia cardiaca preesistente possono causare endocardite subacuta. Sono perciò patogeni opportunisti. Di essi, il principale è E. corrodens, sensibile a penicillina, ampicillina, cefalosporine a spettro esteso, tetracicline e fluorochinoloni. 
 
Cardiobacterium hominis 
È un batterio Gram- immobile, colonizzante le prime vie aeree del 70% degli individui sani. È comune causa di endocarditi, con sintomi generalizzati e di lieve entità all’inizio. Il trattamento prevede somministrazione di penicillina o ampicillina per 2-6 settimane. 
 
Genere Ehrlichia 
I microrganismi di questo genere (famiglia Rickettsiaceae) sono parassiti endocellulari con uno spiccato tropismo verso i fagociti (sia monociti che granulociti).  
E. sennetsu è l’agente eziologico di una febbre ghiandolare associata all’ingestione di pesce crudo. I quadri clinici mostrano febbre acuta e somigliano alla mononucleosi, con linfocitosi, monocitosi e linfoadenopatia cervicale.  
E. canis/chaffeensis causa invece l’ehrilichiosi monocitica dell’uomo, trasmessa dalle zecche.  
E. ewingii/phagocytophila causano invece l’ehrlichiosi granulocitica dell’uomo.  
Questi due quadri sono caratterizzati da leucopenia, trombocitopenia, iperpiressia e malessere generalizzato. 
Il sangue periferico, colorato secondo Gram, mostra morule intracellulari, di valore diagnostico (ma non tutti i pazienti hanno morule osservabili). La terapia a base di tetracicline deve essere instaurata prontamente. 
 
Genere Vibrio 
I membri del genere Vibrio sono piccoli bacilli ricurvi Gram-, aerobi-anaerobi facoltativi, asporigeni e privi di capsula. Tutti i vibrioni possiedono un unico flagello polare, che ne assicura la motilità. Delle 12 specie patogene per l’uomo le più importanti sono V. cholerae, V. parahaemolyticus e V. vulnificus. 
I vibrioni crescono in natura negli ambienti acquosi, sono in grado di resistere ad elevate concentrazioni saline e a temperature tra i 10 e i 30°C. Spesso l’infezione da Vibrio correla con il consumo di crostacei. 
 
Vibrio cholerae 
I vari ceppi sono suddivisi in base all’antigene O, con i ceppi O1 e O139 responsabili della sindrome clinica del colera “classico”.  
V. cholerae produce una tossina colerica A-B. La subunità A ha attività attivante l’adenilato ciclasi, che causa un aumento della concentrazione di cAMP all’interno della cellula e conseguente ipersecrezione di acqua ed elettroliti. 
Fattori di virulenza del vibrione sono i pili e le proteine della chemiotassi. Il colera si diffonde mediante consumo di acqua e cibo contaminati. La carica batterica necessaria per l’instaurarsi di una infezione è piuttosto elevata, ma si abbassa notevolmente in individui con ridotta secrezione di acido gastrico. 
Il ceppo O139 presenta sintomi più gravi rispetto al ceppo O1. Dopo un periodo di incubazione di 2-3 giorni si può avere una colonizzazione asintomatica o una violenta diarrea acquosa accompagnata da vomito. Questo quadro è grave per la perdita di liquidi, di equivalenti basici (si può instaurare acidosi metabolica), di potassio e per conseguente shock ipovolemico. 
La terapia deve in primo luogo reintegrare i liquidi e i sali persi. La terapia antibiotica, a base di tetracicline, furazolindone o trimethoprim-sulfametossazolo, può facilitare la clearance del microrganismo dal corpo dell’individuo affetto. Esistono vaccini ma hanno un effetto protettivo limitato e sono quindi utilizzati in caso di persone che si debbano recare in luoghi in cui il colera è endemico. 
 
Vibrio parahaemolyticus 
Produce una emolisina termostabile, che induce la secrezione di cloro per aumento della concentrazione citosolica di calcio. Viene contratto principalmente dal consumo di crostacei e molluschi infetti. La gastroenterite ha sintomi che variano da diarrea autolimitante a manifestazioni simil-coleriche. Il periodo di incubazione varia dalle 5 alle 72 ore. 
 
Vibrio vulnificus 
Viene contratto per consumo di frutti di mare crudi contaminati e per esposizione di ferite all’acqua marina contaminata. I sintomi locali sono gonfiore, eritema e dolore, i sintomi sistemici sono febbre e brividi. 
 
Genere Aeromonas 
I membri del genere Aeromonas sono bacilli Gram-, aerobi-anaerobi facoltativi. Normalmente possono dare gastroenteriti e infettare ferite esposte. Normalmente si ha una risoluzione spontanea. In pazienti immunocompromessi può dar luogo a infezioni opportunistiche.  
Sono batteri multiresistenti: solo gentamicina, trimethoprim-sulfametossazolo e cloramfenicolo sono attivi. 
 
 
Genere Plesiomonas 
I membri del genere Plesiomonas sono bacilli Gram-, aerobi-anaerobi facoltativi. Presentano un ciuffo di flagelli unipolare e sono ossidasi-positivi. L’unica specie è P. shigelloides, che causa gastroenterite autolimitante dopo 2 giorni di incubazione. È sensibile a cloramfenicolo, cefalosporine, imipinem, trimethoprim-sulfametossazolo e ai fluorochinoloni.   
 
Genere Campylobacter 
I membri del genere Campylobacter sono piccoli batteri Gram- a forma di virgola, per la maggior parte microaerobi. Presentano un unico flagello unipolare. Possono passare nei filtri da microbiologia. Sono uccisi dall’acido gastrico. 
C. jejuni è la più comune causa di gastroenteriti batteriche negli USA, mentre C. coli nei paesi in via di sviluppo. Esse sono caratterizzate da diarrea sanguinolenta, febbre e dolori addominali, autolimitati ma della durata anche di una settimana. C. jejuni è anche associato alla malattia autoimmune del SNP, la Sindrome di Guillain-Barré, per cross-reattività con i glicosfingolipidi sulla superficie dei tessuti nervosi. 
Sono zoonosi contratte mediante assunzione di cibo, latte o acqua contaminati. Inoltre, il latte, che innalza il pH gastrico, diminuisce la carica infettante richiesta. 
L’osservazione dei campioni deve essere effettuata mediante microscopia a campo scuro. La coltura richiede terreni addizionati con sangue o carbone. 
La terapia non deve prescindere dalla reintegrazione dei liquidi e dei sali. I batteri sono sensibili a moltissimi antibiotici: macrolidi, tetracicline, aminoglicosidi, cloramfenicolo, chinoloni, clindamicina, penicilline con inibitori suicidi.  
 
Genere Helicobacter 
Helicobacter pylori 
Il principale agente patogeno è H. pilori. Esso è un batterio Gram-, con flagelli polari. Nelle colture fresche mostra forma spiraliforme. Il suo metabolismo non si basa sulla fermentazione o sull’ossidazione dei carboidrati, ma può metabolizzare gli amminoacidi. 
La forma gastro-colonizzante produce ureasi in grandi quantità, che producendo ione ammonio, neutralizza il pH gastrico. 
Altri fattori di virulenza sono la proteina acido-inibitoria, che inibisce la secrezione di acido cloridrico da parte delle cellule parietali, tutta una serie di enzimi (mucinasi, fosfolipasi, citotossina vacuolizzante) degradanti la barriera mucosale gastrica e la mucosa stessa, e gli enzimi superossido dismutasi e catalasi, che lo proteggono dall’azione dei ROS lisosomiali. 
Si ha un’alta frequenza di portatori nei paesi in via di sviluppo (70-90%) e negli adulti dei paesi industrializzati (45%). La trasmissione è di tipo orofecale. 
La colonizzazione dello stomaco da parte del batterio è associata a gastriti di tipo B e ulcere gastriche e, indirettamente, a neoplasie quali l’adenocarcinoma e il linfoma gastrico. Sembra d’altra parte proteggere dal reflusso gastroesofageo e dagli adenocarcinomi di esofago distale e cardias. 
Visualizzazione istologica è possibile con la colorazione di Warthin-Starry. La via più veloce per accertare la presenza del batterio in un campione è il test dell’ureasi. La coltura in vitro richiede terreno arricchito con sangue, emina e carbone e atmosfera microaerofila. La reazione immunitaria umorale dà titolo sierologico anti-Helicobacter persistente. 
La terapia richiede l’uso combinato di IPP, antibiotici (claritromicina, amoxicillina, metronidazolo) e bismuto. La terapia protratta per 14 giorni eradica più del 90% dei casi. 
 
 
Famiglia delle Pasturellaceae 
La famiglia comprende i generi Haemophilus, Pasteurella e Actinobacillus. Essi sono tutti piccoli bacilli Gram-, immobili e asporigeni, dal metabolismo aerobio o aerobio-anaerobio facoltativo. 
 
Genere Haemophilus 
La coltura dei membri del genere Haemophilus richiede terreni addizionati di fattore X della coagulazione e/o NAD. Il sangue di tali terreni deve essere leggermente riscaldato (agar cioccolato). 
H. influenzae è classificato in vari modi: sierotipi (a-f), biotipo (I-VIII) e biogruppo. 
I ceppi capsulati di H. influenzae causano danni alle cilia del tessuto mucoso respiratorio. Inoltre, producono proteasi che degradano le immunoglobuline secretorie di classe A1. Un tempo era causa di meningite e artrite pediatrica, ma l’uso di vaccino coniugato ha diminuito l’incidenza. L’epiglottite può mettere a rischio la vita qualora la cellulite e il rigonfiamento dei tessuti sopraglottici obliteri la rima della glottide, impedendo il passaggio dell’aria attraverso le vie respiratorie.  
Il biotipo aegyptius è l’agente eziologico di congiuntiviti epidemica ed endemica e della febbre purpurea brasiliana, fulminante. 
H. ducreyi causa ulcere genitali (cancroide) in Africa e Asia. Si trasmette per via sessuale ed ha un periodo di incubazione inferiore alla settimana. 
La diagnosi di meningite avviene per analisi del liquor. L’isolamento su agar cioccolato è relativamente facile. Inoltre è presente il fenomeno del satellitismo, per cui Haemophilus può crescere in agar sangue attorno a colonie di S. aureus. 
Il test immunologico e di rivelazione dell’antigene sono efficaci.  
Infezioni gravi e sistemiche sono trattabili con cefalosporine ad ampio spettro, infezioni meno gravi con l’ampicillina, azitromicina o fluorochinolone. 
Sono presenti vaccini coniugati. 
 
Genere Actinomyces 
I membri del genere Actinomyces sono bacilli Gram+, immobili e asporigeni, anaerobi obbligati o talvolta facoltativi. Sono catalasi-positivi. Hanno una conformazione filamentosa, simile a quella fungina.  
Colonizzano le alte vie aeree, il tratto gastroenterico e il tratto genitale femminile. Il principale patogeno è A. israelii. Causano l’actinomicosi, infezione endogena profonda con formazione di lesioni granulomatose croniche, quindi purulente. In esse si notano le colonie granuli di zolfo, di colore giallastro, in cui i batteri sono tenuti assieme da fosfato di calcio. La conferma di laboratorio della diagnosi clinica è complessa, in quanto la crescita è lenta in terreni speciali, tioglicolato, terreni addizionati di sangue. La terapia prevede il drenaggio chirurgico della lesione e la somministrazione prolungata (4-12 mesi) di antibiotici (penicilline, tetracicline, sulfamidici) 
 
Famiglia delle Nocardiaceae 
Insieme alle famiglie delle Corynebacteriaceae e delle Mycobacteriaceae è un gruppo di actinomiceti aerobi. Comprende i generi Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Gordona. 
 
Genere Nocardia 
Le nocardie sono bacilli Gram+, aerobi obbligati, asporigeni. Presentano una lieve acido-resistenza. Sono catalasi e ureasi positivi. Sono saprofiti del suolo, ubiquitari, che possono causare infezioni esogene. Le due specie principali che danno malattia nell’uomo sono N. asteroides e N. brasiliensis. 
Sono gli agenti eziologici di varie malattie opportunistiche per i pazienti immunodepressi, che vanno sotto il nome di nocardiosi. Le infezioni broncopolmonari mostrano sintomi aspecifici (tosse, dispnea e febbre) e con tendenza alla diffusione ematica e alle pleure. Possono portare alla formazione di ascessi polmonari che, confluendo, formano caverne erose. 
Le infezioni cutanee sono dette micetomi, ascessi cronici indolori a carattere piogeno. 
In coltura assumono un aspetto simile a quello degli Actinomyces. Il terreno utilizzato è di solito quello usato per l’isolamento della Legionella (agar tamponato con estratto di lievito e carbone), in atmosfera addizionata di CO2. Il tempo richiesto è di una settimana.  
Il trattamento prevede drenaggio chirurgico e somministrazione di sulfamidici o penicilline. 
VIROLOGIA GENERALE 
 
Caratteristiche generali 
I virus sono essenzialmente un blocco di informazione genetica circondato da un capside proteico. Sono parassiti endocellulari obbligati: non hanno capacità di sintetizzare le proteine né sono in grado di produrre energia. I virus non crescono e non si dividono, ma sono prodotti dall’assemblaggio di componenti preformati. Infettano ogni tipo di cellula. Hanno dimensioni tra i 20 e i 300-400nm, paragonabili a quelle dei ribosomi. La colorazione dei preparati virali è sempre negativa, con elementi radiopachi. 
 
Criteri di classificazione dei virus 
- Ospite: animali, vegetali, batteri 

- Tipo di acido nucleico 

- Simmetria del capside 

- Presenza o assenza di rivestimento 

- Architettura del genoma 

- Omologia di sequenza 

- Strategie replicative 


Ordine Virales, Famiglia Viridae, Sottofamiglia Virinae, Genere Virus, specie. 
 
Struttura del virus 
La particella virale è costituita da un genoma di acido nucleico rivestito da un capside proteico, costituito da unità dette capsoni. Possono anche essere presenti enzimi. Nell’insieme è chiamato nucleocapside. 
In alcuni virus si presenta anche esternamente un pericapside o envelope lipidico con glicoproteine: tali virus prendono il nome di virus rivestiti. 
 
Acido nucleico 
I virus si dividono in due gruppi: i virus a DNA e i virus a RNA.  
I membri della famiglia dei virus a DNA sono piuttosto pochi. Hanno tutti simmetria icosaedrica, con grandi differenze dimensionali (da 19 a 300nm). La maggior parte di essi ha genoma a doppia elica, che può essere circolare. Il peso molecolare può andare da 1,5·106 a 160·106 Da (5-280kb).  
I virus a RNA sono molti di più, con una simmetria equamente distribuita nei suoi membri tra icosaedrica ed elicoidale. La dimensione è anche in questo caso variabile, da 28 a 300nm. Essi possono avere un genoma a singolo o a doppio filamento. Nei genomi virali a singolo filamento di RNA l’elica positiva è quella tradotta a proteina, l’elica negativa è quella che può essere solamente utilizzata come stampo. I virus a RNA sono prevalentemente a singola elica, con poche eccezioni (Reoviridae). Al loro interno possono portare sia il filamento positivo, sia il filamento negativo. 
Esistono famiglie di virus con genoma segmentato, caratteristica che aumenta le possibilità di ricombinazione. Il peso molecolare è notevolmente più contenuto, andando da 2,5·106 a 15·106 Da (7-27kb) 
 
Capside 
Il capside è una struttura proteica rigida, con varie attività: 
- protezione del genoma da danni fisici, chimici ed enzimatici 

- impaccamento del genoma 

- interazione con la cellula ospite: le proteine capsidiche dei virus nudi mediano l’adesione e l’ingresso nella cellula ospite 

- stimolazione del sistema immunitario: spesso i principali antigeni sono le proteine capsidiche 


 
Le strutture dei capsidi seguono regole geometriche di simmetria elicoidale o icosaedrica, mediante l’utilizzo di subunità ripetute (associate a formare protomeri e capsomeri). Il codone di acido nucleico pesa molto di più dell’amminoacido per cui codifica (1000:150) perciò il genoma può codificare solo per il 15% del peso proteico. Il virus è costituito per l’80-90% da proteine, da qui la necessità di un uso ripetuto della stessa molecola. La simmetria è inoltre richiesta nei virus per organizzare efficientemente le subunità, in modo che proteggano l’acido nucleico.  
 
Simmetria elicoidale: disposizione rotazionale, lungo la circonferenza di un cerchio, attorno ad un filamento di acido nucleico. Es. virus mosaico del tabacco 
 
Simmetria icosaedrica: è la tecnica per avere la minore superficie possibile. Costituita da 12 capsoni con simmetria pentamerica (pentoni) e, nei virus più grandi, da molecole interposte, che si dispongono a esoni (ai vertici). La figura in questo caso è detta icosadeltaedro. 
 
Simmetria complessa: è riscontrabile in virus grossi, quali i Poxviridae, risultato di una “involuzione” di alcuni batteri, o dei virus batterici (batteriofagi). 
 
Le proteine sintetizzate dai virus per generare il capside non si legano covalentemente, ma tramite legami deboli, che richiedono però una grande corrispondenza tra i gruppi che reagiscono, non dipendente tanto dalla distanza. Le proteine si autoassemblano, perché esso è lo stato a minor energia libera. L’autoassemblaggio è reso possibile dall’esiguo numero di proteine in copie multiple.  Questo sistema di montaggio non è però così efficiente: la maggior parte dei virioni non è infettante, perché manca del genoma incluso (particelle difettive). Questo implica che nei soggetti infettati gli antigeni sono più presenti in circolo di quando il virus effettivo lo sia. Questo ha effetto sia svantaggioso per il virus, in quanto aumenta gli antigeni stimolanti l’attività del sistema immunitario, ma ha anche un effetto vantaggioso, in quanto “sequestra” le immunoglobuline specifiche circolanti. 
Si noti che alcuni virus assemblano il capside direttamente attorno al genoma, altri invece lo introducono in un procapside vuoto. La liberazione dei virus nudi avviene per lisi della cellula.  
 
Pericapside o envelope 
Il pericapside è una membrana, costituita da lipidi e glicoproteine. Esso è acquisito dal virus per gemmazione di una membrana: alcuni virus lo fanno attraverso quella citoplasmatica, altri attraverso quella di organelli intracellulari. Nella membrana sono inserite proteine virali, con funzioni diverse: adesine, enzimi, canali ionici… alcune delle quali con azione antigenica.  
La forma è generalmente sferica o pleomorfa. Fanno eccezione i Poxvirus “a mattone”, i Rhabdovirus, “a proiettile”, e i Togavirus che hanno envelope aderente al nucleocapside. 
Lo spazio tra il nucleocapside e il pericapside è detto tegumento e contiene enzimi e proteine virali. 
 
Replicazione dei virus 
La replicazione dei virus è un processo suddiviso in varie tappe: 
- Assorbimento, ovvero il riconoscimento della cellula ospite 

- Penetrazione all’interno della cellula ospite 

- Liberazione dell’acido nucleico 

- Sintesi del materiale virale 

- Montaggio dei virioni 

- Liberazione dalla cellula ospite 


Il periodo di eclissi corrisponde alla scapsidazione, qundo il virus perde infettività e struttura caratteristiche.  
 
Assorbimento 
Il virus esprime proteine virali d’adesione (VAP) che legano recettori cellulari specifici. In un virus nudo esse sono proteine capsidiche, in un virus rivestito sono glicoproteine dell’envelope. 
Il processo dell’assorbimento può avvenire anche a basse temperature (4°C), diversamente dalla penetrazione, e non richiede energia. Sia la cellula che il virus hanno sulla superficie cariche negative. Normalmente, quindi, esse si respingerebbero, ma si legano tramite recettori in seguito a contatto per movimenti browniani, casuali. Le cellule prive di tali recettori non sono suscettibili di infezione da parte di quel determinato virus. 
I recettori, quindi, determinano selettività di specie e tropismo nei tessuti bersaglio. 
I recettori per i virus sono molecole necessarie per la vita della cellula, in modo tale che essi non possano andare facilmente perduti per mutazione casuale e selezione positiva durante il processo evolutivo: sono strutture di cui la cellula non può fare a meno. 
Gli eritrociti non supportano la replicazione virale, ma in superficie possono presentare recettori per i virus, che determinano un fenomeno detto di emagglutinazione se esposti al virus stesso. 
 
Penetrazione 
La tappa della penetrazione all’interno della cellula ospite richiede energia, che però viene fornita dalla cellula, e dipende dalla temperatura. 
I virus penetrano per endocitosi mediata da recettore o, nel caso di virus rivestiti, per fusione del pericapside con una membrana cellulare (il processo inverso della gemmazione). I Picornaviridae e i Papovaviridae sono in grado di una particolare forma di penetrazione diretta, detta viropessi, per cui il legame al recettore espone zone idrofobiche delle proteine capsidiche, che possono scivolare all’interno della membrana (molto spesso il termine viropessi è utilizzato come sinonimo di endocitosi mediata da recettore). I Paramyxoviridae possono diffondere tra cellule adiacenti stimolando la formazione di sincizi o policariociti (vedi dopo). 
 
Liberazione dell’acido nucleico 
L’acido nucleico deve essere liberato in forma integra, talvolta associato a determinate proteine, e nel luogo esatto della cellula. Per questo processo il capside deve essere disgregato (scapsidazione o spogliazione). In genere ciò avviene in  compartimenti vescicolari della cellula, con indebolimento del legame tra i capsoni. 
 
Sintesi del materiale virale 
La classificazione di Baltimore suddivide i virus a seconda delle reazioni obbligate che ne separano il genoma dalla produzione di mRNA. L’RNA è una tappa obbligata nella vita di ogni virus: si hanno DNA virus, RNA virus e RNA.DNA virus. 
 
I membri della classe I presentano DNA a doppia elica, che viene trascritto in mRNA. Il controllo trascrizionale avviene con la trascrizione in sequenza di gruppi di geni: geni precoci immediati e precoci ritardati, dalla molecola di DNA virale originale; geni tardivi, da copie del DNA. Si ha quindi controllo post-trascrizionale, per clivaggio delle proteine e regolazione della stabilità dell’mRNA. Famiglie virali di questo tipo sono Herpesviridae, Adenoviridae, Papovaviridae, Poxviridae. Questi ultimi si replicano nel citoplasma e non nel nucleo, portandosi dietro una RNA-polimerasi virale. L’economia genomica virale richiede di diminuire al minimo le dimensioni dell’informazione genetica, mediante sovrapposizione. Questo è il perché di strutture di base comuni a diversi antigeni. I virus utilizzano lo stesso tratto di DNA con poche variazioni. 
 
I membri della classe II presentano DNA a singola elica, che in seguito a duplicazione, diventa a doppia elica. Da questo sono trascritti i geni in mRNA. Comprende una singola famiglia, quella dei Parvoviridae. La duplicazione del genoma può avvenire soltanto nella cellula in attiva duplicazione, non in caso di cellule quiescenti. Per questo i virus di classe II attaccano distretti in continua duplicazione, oppure sfruttano la coinfezione con Adenoviridae, di cui sfruttano la DNA polimerasi. 
 
I membri della classe III presentano RNA a doppia elica. Il genoma è frammentato in 10-12 segmenti. Il virus deve quindi portare con sé l’enzima capace di sintetizzare l’mRNA. Comprende una singola famiglia, quella dei Reoviridae. 
 
I membri della classe IV presentano una singola elica di RNA positivo. Essa, come già detto, è l’elica con polarità di sintesi. L’RNA, da solo, funziona già come mRNA e può venire tradotto nella proteina corrispondente. 
Tutta l’elica viene tradotta in un’unica poliproteina. Manca la possibilità di regolare l’espressione dei singoli geni. Si genera così un precursore, clivato in un secondo tempo. Questo consente una forma di regolazione, liberando prima le proteine necessarie, tra cui una RpRd (RNA-polimerasi RNA-dipendente). A questo punto l’enzima genera la catena di RNA negativa, che viene poi impiegata per generare nuove particelle virali. Comprende le famiglie Picornaviridae, Togaviridae, Flaviviridae, Coronaviridae, Caliciviridae. 
 
I membri della classe V presentano genoma a RNA negativo a singolo filamento, che può essere intero o frammentato. Tale molecola viene utilizzata come stampo per la produzione dei diversi mRNA e di una molecola di RNA genomico a filamento positivo, che viene utilizzata a sua volta come stampo per la sintesi del genoma definitivo. Comprende molti virus: Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Filoviridae, Rhabdoviridae, Arenaviridae, Bunyaviridae. 
 
I membri della classe VI presentano una singola elica di RNA positivo. Essa, mediante l’azione dell’enzima trascrittasi inversa, è trascritta in una molecola di DNA a singolo filamento, che viene utilizzata da stampo per la sintesi di una molecola di DNA a filamento doppio. Il DNA viene quindi integrato e la RNA-polimerasi II media la trascrizione di un filamento di RNA positivo utilizzato per la sintesi delle varie proteine virali. La famiglia di virus che fa parte di questa classe è quella dei Retroviridae, in cui l’acido nucleico non è direttamente infettante. 
 
I membri della classe VII hanno un comportamento opposto a quello dei retrovirus. Presentano una molecola di DNA circolare incompleto, da cui origina DNA circolare. Da questo vengono sintetizzati mRNA sub-genomici, che codificano per le proteine dell’envelope, e RNA genomici che, con l’azione delle retrotrascrittasi mediano la produzione del DNA virale. Le proteine dell’envelope e il nuovo DNA virale danno vita alla progenie virale. Comprende un’unica famiglia, quella degli Hepadnaviridae. 
 
Recentemente è stata scoperta un’altra classe di virus a RNA, capaci di ripiegare il loro genoma in modo tale da indurre la RNA-polimerasi DNA dipendente ad usarlo come stampo. 
Le varie classi hanno adottato diverse strategie per fornire il primer necessario alla duplicazione del genoma e per stabilizzare gli mRNA (5’ capping e poliadenilazione). 
La sintesi proteica dipende dal macchinario traduzionale della cellula ospite. Gli mRNA codificanti per più proteine, che non potrebbero essere tradotti dai ribosomi eucarioti, vengono tradotti in un’unica poliproteina, successivamente clivata. Altri virus invece mediano la sintesi di mRNA specifici per ogni proteina o per più poliproteine piccole. I virus “dirottano” la sintesi proteica della cellula per far produrre le proprie proteine in vari modi: competizione (maggior numero di mRNA virali rispetto a quelli cellulari), degradazione di DNA e mRNA cellulari (HSV), blocco dell’uscita dal nucleo degli mRNA (Adenoviridae), inattivazione delle CBP (Poliovirus). 
 
Genetica virale 
- Mutazioni possono essere spontanee o indotte (sono indotte ad esempio per creare ceppi utilizzabili nella creazione di vaccini) o Mutanti letali condizionati: in condizioni permissive si replicano, diversamente si bloccano. Ne sono esempi i mutanti temperatura-sensibili o sensibili al freddo 

o Covariazione o pleiotropismo: cambiamento contemporaneo di più caratteri a seguito di una sola mutazione 

o Silenti 

o Puntiformi 

o Con spostamento della cornice di lettura 

o Delezioni 




- Ricombinazioni le mutazioni utili sono molto rare. La ricombinazione permette di riunire più mutazioni utili, aumentando le probabilità o Riassortimento: da genoma frammentato con errore di montaggio e scambio di porzioni con un altro virus coinfettante 

o Riattivazione crociata: recupero del marcatore di un virus inattivato in un virus coinfettante virulento 

o Riattivazione da molteplicità: infezione contemporanea di più virus inattivati (a livello dell’acido nucleico). Dato che nessuno si replica, la cellula ha tutto il tempo per ricombinare, con la possibilità di ottenere un genoma nuovamente attivo. Per questo i vaccini sono realizzati con virus inattivati sia a livello genomico sia a livello capsidico. 





La deriva (drift) antigenica è la variazione degli antigeni virali in seguito all’evoluzione della specie stessa. Lo shift antigenico, invece, è la ricombinazione per incontro di due ceppi virali (ad esempio animali ed umani), in genere dà pandemia, in quanto nessuno è immune o presenta già anticorpi (si veda la discussione sui virus dell’influenza). 
 
Fenomeni non genetici nelle infezioni multiple 
- Interferenza (resistenza temporanea) o Mediata da interferoni, citochine contrastanti l’infezione virale, che agiscono sull’mRNA 

o Particelle virali difettive, con materiale genetico non completo, non in grado di generare altre particelle virali 




- Complementazione o Virus difettivi, resi duplicabili dall’infezione di un virus completo. Sfrutta per l’assemblaggio elementi mancanti, sintetizzati dal virus virulento (allo stesso modo può essere possibile tra due virus difettivi complementari) 




- Mescolameno fenotipico 


o Infezione di una stessa cellula da parte di due virus di famiglie simili, che genera nuovi virus: virus 1, virus2, genotipo 1/fenotipo 2, genotipo 1/fenotipo 1+2, genotipo 2/fenotipo 1, genotipo2/fenotipo 1+2 



 
I batteriofagi 
Fagi T-pari 
I batteriofagi sono la famiglia di virus più complessa: hanno grandi dimensioni e sono sempre virulenti. Presentano una testa icosaedrica, in cui è conservato il materiale genetico, unita ad una coda bastoncellare da un collare con setole. Il fondo della coda presenta fibre che mediano l’adesione. 
Dopo il contatto con la parete batterica, i fagi liberano lisozima dalle spine della coda. La parete, indebolita, viene attraversata dalla coda che scatta, entra nel batterio, ed essendo una struttura cava, permette la liberazione dell’acido nucleico.  
Questo non è però un meccanismo strettamente necessario. I virus, anche senza coda, infettano i batteri, ma con un’efficienza minore. Si liberano per lisi. 
L’esperimento di Hershey e Chase ha studiato l’infezione di batteri da parte dei virus ed ha permesso di stabilire quale tipo di molecola trasmettesse l’informazione virale, se le proteine o il DNA. 
I due ricercatori hanno infettato dei batteri da parte di fagi marcati con zolfo radioattivo (per le proteine) o con fosforo radioattivo (per il DNA). Dopo centrifugazione per separare i batteri dai residui virali, è stato possibile notare radioattività solo nei batteri infettati con fagi marcati per il fosforo. 
I batteriofagi hanno un’organizzazione a cluster di geni, con funzione connessa l’uno all’altro. 
Dai capsoni viene assemblato il capside, in cui viene introdotto il genoma. Benché vengano inseriti diversi frammenti di acido nucleico nella testa, l’intero genoma è garantito dalle esatte dimensioni a disposizione all’interno della particella virale. Per riempimento, si ottiene l’intero genoma. 
Si distinguono in fagi temperati, che possono andare incontro sia al ciclo litico che al ciclo lisogeno, e fagi virulenti, che possono andare incontro solo al ciclo litico. 
Se nei primi momenti dell’infezione prevale l’espressione della proteina repressore, viene bloccata la sintesi di altre proteine, ed inizia il ciclo lisogeno. 
Il genoma virale si integra come profago, che viene duplicato e diviso come il batterio ospite. Di tanto in tanto, le cellule vanno incontro a ciclo litico, con liberazione di nuovi fagi. 
Ogni fago ha un suo proprio repressore. Molti batteri lisogeni presentano contemporaneamente anche 10-15 profagi. Alcuni di essi possono contenere nel loro genoma tratti ereditati da infezioni precedenti. Queste sequenze non sono represse e quindi portano all’espressione delle eventuali proteine per cui codificano (ad esempio tossine). 
 
Restrizione e modificazione 
Alcuni ceppi batterici hanno modificato il proprio DNA tramite specifici enzimi, per cui hanno però bisogno di enzimi di restrizione. In tal modo sono capaci di distinguere il genoma virale. 
 
Patogenesi virale 
Le infezioni virali si distinguono in: 
- Inapparenti: asintomatiche, ma con produzione di anticorpi specifici (es: reinfezioni/richiamo) 

- Persistenti: dovute ad un parassitismo “controllato”, senza morte cellulare, con produzione di antigeni virali e spesso di virus infettanti. L’infezione rimane localizzata in quanto si ha un equilibrio tra le difese immunitarie dell’individuo e l’attività patogena virale o Croniche: non litiche, producenti virus 

o Latenti: tipiche degli Herpes. Il virus persiste nella cellula come episoma, senza produzione di virus infettante o di antigeni 

o Ricorrenti 

o Trasformanti 




- Lente: hanno un lungo periodo di incubazione asintomatica 


 
Le vie di trasmissione dei virus possono essere verticali, da madre a figlio, o orizzontali, tra due soggetti. Le trasmissioni verticali possono essere causate dalla presenza di virus nei gameti, dal passaggio per via transplacentare oppure nel periodo perinatale (attraverso il canale del parto o il latte). Le trasmissioni orizzontali possono essere dirette, per contagio da un individuo infetto, oppure indirette, attraverso vettori. 
I virus nudi possono resistere ad una varietà di condizioni ambientali sfavorevoli: essiccamento, presenza di detergenti, pH e temperature estreme. Possono quindi essere trasmessi per via inalatoria, orofecale o oggetti contaminati (fomiti). 
I virus provvisti di envelope sono più delicati e sopravvivono solo in ambiente umido. Sono quindi trasmessi attraverso aerosol, sangue, e altri fluidi corporei. 
Molti virus causano zoonosi e per questo sono detti arbovirus (arthropod borne viruses): Togavirus, Flavivirus, Bunyavirus, Reovirus. 
 
Le infezioni possono essere clinicamente manifeste o asintomatiche. 
Le infezioni clinicamente manifeste possono essere dovute a: 
- Virus citopatico 

- Virus non citopatico ma inducente una risposta citotossica (per immunocompetenza dell’individuo) 

- Virus trasformante, che comporta la comparsa di caratteristiche cellulari differenti. 


Le infezioni possono essere asintomatiche perché: 
- Non si ha nessun danno al tessuto infetto 

- Il tessuto infettato è privo di ruolo funzionale di rilievo 

- Il danno è al di sotto del livello che comprometterebbe la funzionalità del tessuto 

- Il tessuto viene velocemente riparato 


 
L’ingresso del virus nell’organismo può avvenire attraverso le mucose, lesioni della cute (questa in genere è protettiva per spessore e secrezioni), per inoculazione sottocute (ad esempio da insetti ematofagi, tipica degli Arbovirus), oppure per infezione prenatale. In genere la carica deve essere piuttosto elevata per originare l’infezione, in quanto si ha la presenza di semplici particelle virali di fianco a unità infettanti vere e proprie. 
Si ha quindi la replicazione primaria del virus, a livello del punto di ingresso, seguita da una diffusione, in genere per viremia, e quindi una replicazione secondaria, a livello delle cellule per cui il virus mostra uno spiccato tropismo (bersagli). Una cellula può essere permissiva, semipermissiva o non permissiva per l’infezione di un virus, a seconda della sua capacità di soddisfare o meno la replicazione virale. 
La viremia può vedere il virus libero nel plasma oppure veicolato dalla parte corpuscolata del sangue (emazie, piastrine, leucociti). Spesso il virus si pone all’interno della cellula per eludere la protezione dell’immunità umorale. 
Dopo un periodo di incubazione, in cui non si han sintomi o si han sintomi aspecifici (prodromi), si hanno sintomi della malattia causati da danno tissutale e possono continuare in un periodo di convalescenza. 
Esempi: 
Parotite 
Ingresso, moltiplicazione nel tratto respiratorio superiore e nei linfonodi regionali, viremia primaria, infezione delle ghiandole salivari, viremia con viruria, attacco dei tessuti di testicoli, meningi, pancreas e ovaio (atrofia). 
 
Poliomielite 
Ingestione: infezione della mucosa faringea ed intestinale. Il virus diffonde alle tonsille (e da qui ai linfonodi cervicali profondi) e alle placche del Peyer (e da qui ai linfonodi mesenterici). Viene rilasciato anche nelle feci. Si ha viremia con infezione del sistema nervoso centrale, in particolare nel corno anteriore del midollo spinale, e di altri tessuti. Da qui l’infezione colpisce i gangli nervosi, risultando in paralisi flaccida. (Si noti che solo l’1-2% degli individui infetti sviluppava casi franchi di poliomielite). 
 
Infezioni prenatali 
Anche infezioni lievi possono avere gravi conseguenze sul feto: sono virus poco patogeni, che non arrivano a provocare l’aborto, ma generano malformazioni (esempio: virus della rosolia e citomegalovirus). 
Le vie di infezione, come già detto, possono essere: 
- Ascendenti dalla vagina (rare) 

- Attraverso i gameti 

- Per contiguità con la mucosa 

- Per passaggio transplacentare, con infezione della placenta e viremia 

- Attraverso il canale del parto 


La viremia materna è seguita da un intervallo di tempo prima della viremia fetale. Questo intervallo è dovuto al tempo necessario per l’apertura del focolaio di infezione nel torrente circolatorio fetale. L’infezione fetale può essere controllata per sieroprofilassi del sangue materno. 
 
Oncogenesi virale 
La capacità di alcuni virus di far insorgere neoplasie nell’individuo che infettano richiede la presenza di DNA: i soli virus a RNA che possono essere oncogeni sono i retrovirus, che comunque prevedono una trasformazione in DNA. 
La trasformazione oncogena non è il fine della replicazione virale, che anzi spesso in questi casi non è funzionale (infezione persistente). 
 
Interferoni 
Gli interferoni sono citochine che attivano la difesa antivirale della cellula e la risposta immunitaria. Sono anche causa dei generici sintomi sistemici che si presentano generalmente in seguito ad infezione: febbre, malessere e mialgie. In caso di infezione, le cellule producono citochine, per espressione di geni non costituitivi, con funzione attivatoria nei confronti delle cellule circostanti (hanno attività locale). Persistono nell’individuo per poche ore, la loro protezione copre un periodo di 24-48 ore.  
Si distinguono tre categorie di interferoni, denominate a, ß e ., prodotte da popolazioni cellulari differenti e con attività differenti. 
L’interferone a è prodotto dai linfociti B e dalle cellule della linea monocitico-macrofagica. L’interferone ß è prodotto da fibroblasti ed altre cellule e conferisce una protezione immediata e localizzata. 
L’interferone . è prodotto dai linfociti T attivati e dai NK. Ha un’azione leggermente diversa dalle altre due classi ed è essenzialmente attivatore dei macrofagi. 
Per attivare la risposta degli interferoni, devono essere presenti acidi nucleici a doppia elica. Gli effetti degli interferoni sono mediati da tutta una serie di enzimi: 
- 2’,5’ oligoadenilato sintetasi: degradazione dell’RNA virale, induzione dell’apoptosi 

- PKR (protein kinase RNA-activated) inibizione della traduzione, induzione dell’apoptosi 

- MX (interferon-induced GTP-binding protein) inibizione della trascrizione dell’mRNA 

- ADAR (dsRNA-specific adenosine deaminase): altera l’RNA 

- PSG: inattivazione del fattore di inizio della sintesi proteica 


 
Diagnosi di laboratorio 
La diagnosi di laboratorio può essere effettuata secondo diverse modalità: 
- Analisi degli effetti citopatici (CPE): la forma e la localizzazione delle alterazioni cellulari possono ricondurre al virus infettante, sia su campioni colorati direttamente, sia su colture cellulari infettate col campione virale: o Corpi di inclusione, visibili al microscopio e identificabili nel nucleo o nel citoplasma. Sono indicativi della sede di replicazione (inclusioni di Cowdry di tipo A - HSV, VZV; “occhio di gufo” - CMV; corpi del Negri – Rabbia; corpi del Guarnieri - vaiolo) 

o Formazione di sincizi: cellule uninucleate unite insieme 

o Formazione di plasmodi: cellule polinucleate dovute a replicazioni senza divisione citoplasmatica 




- Diagnosi diretta o Coltura e isolamento: il campione dovrebbe essere raccolto precocemente, trasportato in ghiaccio. La coltura può essere effettuata in coltura cellulare, uovo embrionato o animale da esperimento. Le lesioni sulla membrana corion-allantoidea dell’embrione di pollo sono spesso caratteristiche di una specie virale. La coltura in linea cellulare può essere effettuata su colture primarie di organo animale (es: cellule renali di scimmia), linee diploidi di uno specifico tipo cellulare (es. fibroblasti embrionali umani), linee tumorali o immortalizzate. 

o Dimostrazione della presenza antigenica, o della presenza virale, il metodo più rapido, per emoadsorbimento o emagglutinazione. L’identificazione di un ceppo può essere effettuata mediante inibizione dell’emagglutinazione con anticorpi specifici. Sono possibili anche saggi immunoenzimatici e di immunofluorescenza. 

o Dimostrazione della presenza di acidi nucleici (metodo standardizzato per ogni agente infettante): ibridazione in situ, profilo elettroforetico di RNA o dei frammenti di restrizione, PCR/RT-PCR 




- Diagnosi indiretta: sierologica (doppio campione, metodi “rapidi”). La presenza di IgM specifiche per il virus indica infezione primaria recente. La sieroconversione è l’aumento del titolo anticorpale di almeno quattro volte tra un campione prelevato durante la fase acuta ed uno nella convalescenza (2-3 settimane dopo). 


 
Agenti antivirali 
I farmaci a disposizione contro le infezioni virali sono molti meno di quelli antibatterici, anche perché i virus sfruttano i meccanismi di biosintesi delle cellule ospiti, che non possono essere target terapeutici essendo comuni anche alle cellule sane. Inoltre i virus mostrano un elevato grado di variabilità genetica, con conseguente rapido sviluppo di resistenza ai farmaci. 
Anticorpi neutralizzanti o antagonisti dei recettori possono impedire l’adsorbimento del virus alla membrana della cellula bersaglio. 
Amantadina, rimantadina e farmaci derivati (ammine idrofobiche) neutralizzano il pH a livello endolisosomiale, impedendo la scapsidazione di quei virus sensibili al pH acido. 
Il Pleconaril e altri metilossazoli bloccano la scapsidazione dei Picornavirus bloccando un sito proteico essenziale per la stessa fusione del capside. 
Gli oligonucleotidi antisenso possono essere essenziali per bloccare lo splicing, la traslocazione e la traduzione di specifici mRNA virali. 
Gli analoghi nucleosidici hanno come bersaglio essenziale le DNA polimerasi virali e le trascrittasi inverse. Essi devono essere fosforilati da enzimi virali/cellulari ed hanno maggiore affinità per le polimerasi virali, rendendo specifica l’azione farmacologica. La loro azione antivirale può avvenire per blocco dell’elongazione, alterazione dell’appaiamento delle basi. Le modificazioni possono essere a livello dello zucchero o a livello della base azotata. Ne sono esempi aciclovir, ganciclovir, valaciclovir, adenosina arabinoside (vidarabina), zidovudina (azidotimidina AZT). 
Altri inibitori della DNA polimerasi virale sono gli analoghi del pirofosfato: foscarnet (acido fosfonoformico) e fosfonoacetato. 
Contro HIV sono stati sviluppati inibitori della proteasi: saquinavir, ritonavir, indinavir. 
VIROLOGIA SPECIALE 
 
Famiglia Herpesviridae 
La famiglia degli Herpesviridae è molto numerosa e comprende virus importanti nella patologia umana. Di essa fanno parte circa 100 virus a DNA. Essi hanno una distribuzione ubiquitaria e sono in grado di infettare mammiferi, uccelli, rettili e pesci. 
8 specie infettano l’uomo, un’altra specie clinicamente rilevante è il virus B della scimmia. 
Gli Herpesviridae sono suddivisi in tre sottofamiglie, a seconda del loro profilo biologico. Tutti i virus della famiglia, però, hanno una morfologia comune, strategie replicative simili, e presentano la capacità di instaurare infezioni latenti e ricorrenti. Alcuni sono correlati ad un aumentato rischio di insorgenza di neoplasie. 
In base alla struttura genomica, al tropismo tissutale, alla citopatologia e alla sede di infezione latente si distinguono le: 
- a Herpesvirinae, di cui fanno parte i virus simplex 1 e 2 (HSV-1 HSV-2) e il virus della varicella-Zoster (VZV). Il ciclo di crescita è breve, citolitico, il tropismo di latenza è a livello dei neuroni. 

- ß Herpesvirinae, di cui fanno parte il citomegalovirus (CMV HHV-5), HHV-6 e HHV-7 (gli ultimi virus identificati). Il ciclo di crescita è lungo, citomegalico, il tropismo di latenza è vario (reni, ghiandole, monociti, linfociti T). 

- . Herpesvirinae, di cui fanno parte il virus di Epstein-Barr (EBV HHV-4) e il virus associato al sarcoma di Kaposi (HHV-8). Il ciclo di crescita ha durata variabile ed in vitro è abortivo, il tropismo di latenza è a livello dei linfociti B. 


La latenza è la capacità dei virus di questa famiglia di rimanere nell’organismo anche dopo l’infezione e la guarigione della patologia conclamata. 
 
Struttura e caratteristiche 
Gli Herpesviridae sono virus rivestiti, sferici, di notevoli dimensioni (150-200nm). Il nucleocapside ha simmetria icosadeltaedrica ed è composto da 162 capsomeri. 
Il genoma è costituito da una molecola di DNA a doppio filamento lineare, di circa 120-220kb. 
Il genoma presenta sequenze uniche, unique long (UL), unique short (US), intervallate da sequenze ripetute, che permettono circolarizzazione e ricombinazione, per cui i genomi esistono in 4 isomeri. 
Gli Herpesviridae codificano per più di 100 proteine differenti, di cui 30 costituiscono il virione. Tra le proteine funzionali si hanno la DNA polimerasi, codificata dal virus, che promuove la replicazione ed è bersaglio per antivirali.  
La replicazione prende luogo nel nucleo, il rilascio avviene per esocitosi e/o lisi. 
 
Replicazione 
1. Assorbimento e penetrazione: legame tra glicoproteine di superficie e rispettivo recettore (eparansolfato), fusione delle membrane 

2. Decapsidizzazione: trasporto nel citoplasma, ingresso nel nucleo, spogliazione e circolarizzazione del genoma 

3. Espressione genica, per azione della RNA polimerasi cellulare: 

- Geni immediati precoci: proteine a, regolatrici della trascrizione (immediate early antigens IEA) 

- Geni precoci: proteine ß, fattori trascrizionali ed enzimi (early antigens EA) 

- Geni tardivi: proteine ., strutturali (late antigens LA) 

4. Replicazione del genoma per meccanismo del cerchio rotante, attivato da prodotti di geni precoci, tra cui la DNA polimerasi virale. 


5. Assemblaggio: nel nucleo, incorporazione del genoma nei procapsidi vuoti. 

6. Maturazione e rilascio: gemmazione dalla membrana nucleare, passaggio nel citoplasma, rilascio con morte della cellula. 


 
La replicazione ha durata variabile, dalle 18 ore per HSV a più di 70 ore per CMV. 
 
Sottofamiglia a-Herpesvirinae 
Herpes simplex virus HSV 
I virus dell’Herpes simplex sono virus diffusi ed ubiquitari: circa il 70% della popolazione adulta presenta anticorpi anti-HSV. Il virus codifica per almeno undici glicoproteine (gB, gC…) con proprietà di attacco, fusione, struttuali e di elusione del sistema immunitario. Altri prodotti genici mediano la degradazione degli acidi nucleici cellulari. 
Sebbene i due virus possano infettare indiscriminatamente sia le mucose genitali che orali, HSV-1 è un virus generalmente labiale, caratterizzato da latenza nei gangli del trigemino (ganglio semilunare di Gasser), mentre HSV-2 è in genere un virus genitale, caratterizzato da latenza nei gangli sacrali. Per questo l’infezione da HSV-1 avviene nella prima età, dopo il decadimento degli anticorpi materni, mentre quella da HSV-2 avviene all’esordio dell’attività sessuale.  
Il virus può dare infezioni litiche, persistenti o latenti. L’effetto citopatico del virus si mostra nella formazione di corpi inclusi acidofili di Cowdry di tipo A, a livello nucleare. Molti ceppi inducono la formazione di sincizi. 
L’infezione si acquisisce attraverso contatto della mucosa non integra con secrezioni infette, saliva, secrezioni vaginali. HSV-2 può essere trasmesso al neonato durante il passaggio nel canale del parto. 
La replicazione virale, inizialmente, avviene in situ (infezioni localizzate). 
Dalle cellule dell’orofaringe, raggiunge le cellule nervose e migra negli assoni in senso centripeto, verso i gangli dei nervi sensitivi, in genere nel ganglio semilunare di Gasser del trigemino. Qui entra in quiescenza, rimanendo come episoma nel citoplasma neuronale. Questo processo è detto di latenza dinamica, con espressione dei soli geni precoci (non si ha la formazione di virioni). Si hanno i trascritti associati alla latenza (LAT), che non sono tradotti in proteine. 
Dalla mucosa genitale migra nei neuroni sacrali, fino a raggiungere i gangli della radice dorsale dei nervi sensitivi sacrali. 
 
HSV-1 dà nell’80% dei casi un’infezione primaria asintomatica. Per questo un individuo può manifestare le lesioni tipiche dell’infezione ricorrente (ulcere fredde) senza aver manifestato infezione primaria. La lesione primaria classica è una vescicola trasparente su base eritematosa, che quindi diventa purulenta e si ulcera, ricoprendosi di croste. 
Anche le infezioni primarie da HSV-2 possono essere asintomatiche, oppure si possono avere ulcerazioni dell’area anogenitale e proctiti.  
 
Sindromi cliniche primarie particolari possono interessare diversi organi: 
- Affezioni dermiche: patereccio erpetico/herpes dei gladiatori o eczema erpetico, per contatto con la cute lesa 

- Oftalmica: cheratocongiuntivite con ulcere 

- Meningite (HSV-2) o encefalite (HSV-1), a esito fatale, nel 70% dei casi non trattati si hanno lesioni necrotico-emorragiche. 


L’infezione neonatale è spesso fatale per passaggio al sistema nervoso centrale e i sopravvissuti spesso mostrano danni neurologici anche se trattati. 
L’infezione riattivata si ha solo in casi di precedente infezione primaria. A seguito di eventi scatenanti (trigger) il virus si reattiva, e produce progenie. 
HSV-1 è riattivato da eventi blandi: esposizione ai raggi UV, mestruazioni, raffreddamento, stress immunitario. I nuovi virioni migrano per via assonale in senso centrifugo, a livello della cute periorale. Sono possibili riattivazioni asintomatiche: le manifestazioni cliniche si hanno in concomitanza con una immunodepressione momentanea dell’ospite. 
L’infezione da HSV-2 è correlata con un aumentato rischio di sviluppare tumore della cervice uterina. 
 
Gli effetti citopatici sono rilevabili su campioni prelevati a livello della lesione (strisci di Tzanck, strisci di Papanicolau). I test sierologici sono utili solo per la diagnosi di infezione primaria, la coltura virale serve soltanto per avere prova definitiva. 
La terapia può essere a base di analoghi nucleosidici (aciclovir, valaciclovir, penciclovir, viradabina Ara-A). ACV e i farmaci correlati sono profarmaci attivati dalla timidina chinasi virale e sono utilizzati come substrato dalla DNA polimerasi virale. Non è disponibile un vaccino. 
 
Virus della varicella-Herpes zoster VZV o HHV-3 
Il virus della varicella-zoster fa parte delle a-virinae e il suo sito di latenza è perciò a livello neuronale. Dà origine ad un’infezione disseminata. Nel primo periodo di incubazione la sintomatologia è aspecifica, tipica di tutte le infezioni virali. La trasmissione è facilissima e avviene attraverso le vie respiratorie. 
È l’agente eziologico di: 
- Varicella, conseguente all’infezione primaria. La trasmissione avviene per via aerea e la patologia ha periodo di incubazione di 2 settimane. È una malattia esantematica tipica dei bambini, nel 99% dei casi sintomatica. È caratterizzata da una breve viremia, subito precedente e successiva alla eruzione cutanea. Dalla mucosa respiratoria il virus si porta ai linfonodi locali e da qui al sangue. Tramite esso raggiunge gli organi parenchimatosi e, sempre tramite il sangue, la cute e le mucose, dove si ha replicazione. Esordisce come eritema maculopapulare. In poche ore si formano vescicole che, in dodici ore, diventano purulente e crostose. Le lesioni appaiono in gittate successive per 3-5 giorni. La presenza di eritema anche a livello del cuoio capelluto è importante per la diagnosi differenziale. Nell’adulto l’infezione primaria è più grave che nel bambino (polmonite interstiziale). Si hanno gravi complicanze nei pazienti immunodepressi, che vanno dalla varicella emorragica, alla sepsi, alla polmonite.  

- Herpes zoster, o fuoco di Sant’Antonio, riattivazione endogena dell’infezione da VZV dopo latenza nei gangli sensitivi. Ricomincia la proliferazione del virus. L’evento scatenante più massiccio è l’immunodepressione. Il virus produce lesioni uguali alla varicella, ma limitate ad un dermatomero, innervato dal nervo a sede di latenza. Si hanno conseguenze infiammatorie sul nervo interessato, che si estrinsecano nel sintomo di parestesia. Una nevralgia posterpetica può persistere anche a lungo in pazienti ultrasessantacinquenni. 


Lo zoster si manifesta una sola volta nella vita. Ha manifestazione metamerica perché, anche qualora si diffondesse per via ematica, qui viene neutralizzato dagli anticorpi prodotti dutante l’infezione primaria varicellosa 
 
Il CPE osservabile è simile a quello degli Herpes simplex: lesioni di Cowdry di tipo A e formazione di sincizi. L’isolamento è difficile e clinicamente di scarsa utilità. I test sierologici richiedono metodiche sensibili dovute al basso titolo anticorpale evocato. 
La terapia, a base di ACV o derivati è consigliabile solo in caso di lesione primaria in età adulta o in pazienti immunocompromessi, e per il trattamento dell’herpes zoster. Si noti che la DNA polimerasi di VZV è meno sensibile di quella di HSV.  
Possono venire somministrate immunoglobuline anti-VZV. Negli USA esiste un vaccino a virus attenuato, somministrato dopo i due anni di età. 
 
Sottofamiglia ß-Herpesvirinae 
Cytomegalovirus CMV o HHV-5 
CMV deve il suo nome al fatto che, in vitro, esso induce citomegalia e la formazione di sincizi. I CMV sono virus specie-specifici (ad esempio MCMV è murino, HCMV è umano). 
Presenta un capside icosadeltaedrico di circa 100nm di diametro. Il virione completo, rivestito dall’envelope, ha un diametro doppio (200nm). Il DNA è il più grande fra le Herpesviridae, di 230kb (225 ORF-geni). Sembra che trasporti anche mRNA per facilitare l’infezione. 
Il virus circola in natura in quattro isoforme. Sono stati dimostrati i ceppi diversi tramite la digestione del genoma con enzimi di restrizione (<10% di differenza nel DNA). Le differenze si traducono a livello delle glicoproteine di superficie. In vivo si selezionano mutanti che evadono la risposta umorale. 
Si hanno 6 proteine pericapsidiche, denominate gB, gN, gO, gH, gM, gL, responsabili della penetrazione, della maturazione e della diffusione del virus. Si hanno anche 4 proteine capsidiche, suddivise in maggiori (MCP) e minori (mCP), e 25 proteine del tegumento. In particolare, sono espresse pp150 e pp65. Quest’ultima era ricercata fino a pochi anni fa a scopo diagnostico per infezione da CMV. 
L’adsorbimento del virus alla membrana plasmatica della cellula è mediato da gB, che lega il recettore cellulare eparan-solfato, proteoglicani, piuttosto diffuso. Per questo il virus è pantropo. La fusione è mediata dal complesso gH-gL-gO. 
In vitro, soltanto i fibroblasti e le cellule endoteliali permettono la replicazione di CMV. In vivo, anche le cellule epiteliali, mesenchimali, i monociti, gli epatociti e numerosi altri tipi cellulari. 
Il ciclo replicativo è lento. L’effetto citopatico del virus è riscontrabile nella formazione di cellule giganti con inclusioni, tipicamente intra- e peri-nucleari, “a occhio di gufo”. 
Le difese dell’ospite sono l’intervento della risposta cellulomediata, che però non è in grado di eliminare il virus (che entra in fase di latenza). I linfociti T CD4+ proliferano, in risposta a gB, gH, pp65, IE (gene precoce) e p72. Questo aumento linfocitario è utilizzato per la diagnosi. 
 
La persistenza nell’organismo è dovuta all’induzione dello stato latente nei linfociti mononucleati, nelle cellule stromali del midollo spinale e in altri tipi cellulari; e alla replicazione in cellule con un numero insufficiente di molecole MHC-I per indurre la clearance mediata dai CTL CD8+, o per degradazione delle molecole di MHC-II e blocco della presentazione dell’antigene. 
 
I CMV sono diffusi e ubiquitari. La trasmissione è orizzontale, dipendente dalle precarie condizioni igienico-sanitarie. È possibile una trasmissione verticale per via transplacentare. Il 35% degli individui entro i 35 anni e il 90% entro i 50 anni sono stati infettati. Viene trasmesso per via orale, sessuale (lo sperma è il liquido biologico a più alto titolo virale) e per trasfusione/trapianto. 
 
L’infezione primaria è in genere asintomatica. Raramente si ha una sindrome simil-mononucleosica (infezione per trasfusione), con febbre, astenia, faringite e linfocitosi. 
Rare complicanze in seguito all’infezione da CMV sono polmonite, miocardite, sindrome di Guillam-Barré. CMV ed EBV sono virus epatitici minori. 
La latenza può avvenire in diversi siti: ghiandole salivari, polmoni, intestino, rene, cellule endoteliali, cellule del sistema monocitico-macrofagico. Spesso si ha riattivazione con diffusione attraverso i fluidi corporei, dovuta essenzialmente a immunosoppressione. La riattivazione non è sintomatica e quindi gli individui fungono da vettori per il virus. 
Sono possibili reinfezioni da parte di un ceppo diverso di CMV, non distinguibili da riattivazioni, si parla quindi in genere di infezioni ricorrenti. 
Durante l’infezione attiva da CMV è possibile effettuare l’isolamento del virus nei tessuti o nei fluidi corporei. Nella malattia da CMV si ha isolamento del virus nei campioni clinici in presenza di sintomi specifici (febbre, mialgia, leucopenia o interessamento d’organo). 
 
Diverse sono le modalità di trasmissione: prenatale, perinatale e postnatale. 
- Infezione prenatale intrauterina, responsabile di molti aborti. Segue ad una viremia materna e ad infezione placentare. La situazione è più grave durante l’infezione primaria. La possibilità di trasmissione al feto in questo caso è del 30% circa. La trasmissione si può avere anche per infezioni ricorrenti, ma in genere è meno probabile e meno grave. Può avvenire in qualsiasi stadio della gravidanza. Il virus è veicolato dai leucociti materni infetti e si moltiplica nel feto a livello dei tubuli renali. I danni dipendono dalla carica e dal periodo gestazionale. Negli Stati Uniti lo 0,5-2,5% dei nati vivi sono stati infettati in utero da CMV. In parte sono asintomatici, ma sono riconoscibili per una viruria persistente. Esso è la causa più comune di difetti congeniti. È possibile che i nati affetti presentino sordità e ritardo mentale in età prescolare (15%). Il 7% presenta sindrome citomegalica con inclusioni, qualora l’infezione sia avvenuta nel primo trimestre di gravidanza. I sintomi clinici sono microcefalia, presenza di calcificazioni intracraniche, epatosplenomegalia, porpora trombocitopenica e sordità. 

- Infezione perinatale. È acquisita per le secrezioni materne, uterine al momento del parto o successivamente nel colostro, latte o saliva. La situazione è molto più frequente rispetto all’infezione congenita. In genere è dovuta alla riattivazione dell’infezione a seguito del parto, che è un evento stressogeno. L’infezione avviene tramite le ghiandole salivari del neonato o per ingestione. Nel 2-28% delle madri si ha diffusione del virus nelle secrezioni. Nei neonati sani a termine, l’infezione non provoca malattia evidente. 

- Infezione postnatale. La principale via di trasmissione è la saliva, seguita dalla trasmissione sessuale e per trasfusione di sangue infetto. Si ha la sindrome post-perfusionale, simil-mononucleosica. Il virus persiste in latenza nei leucociti ed occasionalmente si riattiva con la trasfusione. In neonati prematuri si ha rischio di infezione per trasfusione, spesso con sviluppo di epatite e/o polmonite. 


 
Il citomegalovirus è un importante patogeno post-trapianto. Ha un’azione immunodepressiva e favorisce la suscettibilità ad altre infezioni opportuniste. Riceventi sieronegativi di organi provenienti da donatori sieropositivi hanno un elevato rischio di infezione primaria, con sviluppo di patologia grave. I riceventi sieropositivi di organi provenienti da donatori sieropositivi possono avere un’infezione ricorrente. L’immunità acquisita modula l’infezione, ma la sua efficacia diminuisce con lo stato di immunodepressione. 
Le variabili in gioco sono: 
- Lo stato sierologico per CMV del donatore e del ricevente 

- Il tipo e la dose dei farmaci immunodepressivi somministrati al paziente trapiantato 

- Il tipo di organo trapiantato 

- La compatibilità HLA 

- Il tipo e la quantità di emoderivati utilizzati nell’operazione e successivamente 


L’infezione ha effetti nell’immediato quando l’immunodepressione è maggiore. L’infezione da CMV può avere esito fatale se non trattata nella metà dei casi post-trapianto. 
Le manifestazioni cliniche di tale infezione in pazienti immunodepressi sono febbre, leucopenia e patologie d’organo (polmonite, epatite, esofagite, gastrite..) 
Nel trapianto di rene si può avere trasmissione attraverso le cellule infette dell’organo o attraverso le cellule ematiche in questo presenti. 
Il CMV può portare a perdita d’organo indipendentemente dal rigetto del tessuto. 
Trapianto di rene-pancreas: pancreatite e nefropatia cronica 
Trapianto di fegato: sclerosi dei dotti biliari 
Trapianto di cuore: sclerosi coronaria 
Trapianto di midollo osseo: in caso di ricevente sieropositivo riattivazione dell’infezione latente, in caso di ricevente sieronegativo, produzione di una grande quantità di prodotti ematici diffusi. 
Il fattore di rischio è il tipo di immunodepressione: OKT3 dà il 60% di riattivazioni, Ciclosporina A dà il 20% di riattivazioni. 
CMV provoca spesso polmonite. Nei pazienti affetti da AIDS, il CMV è un importante patogeno opportunista. Il 90% dei pazienti sviluppa infezione attiva, il 40% con patologia grave susseguente. 
La diminuzione del titolo di linfociti T CD4+ porta ad un aumento delle infezioni invasive di CMV, a carico del sistema nervoso centrale, dei polmoni, del tratto gastrointestinale e della retina. Questi due ultimi casi sono tipici dell’immunodepressione HIV-indotta. 
 
L’isolamento può essere effettuato su colture di fibroblasti di polmone di embrione umano da campioni diversi. L’effetto citopatico, però, è lento e richiede da 1 a 3 settimane per essere visibile. 
L’isolamento rapido (DEAFF, detection of early antigen fluorescent foci) è la dimostrazione della presenza del virus nelle colture cellulari tramite immunofluorescenza con anticorpi monoclonali anti-antigene virale. La dimostrazione dell’antigene p72 nei nuclei delle cellule infettate richiede 18-24 ore. Il numero dei nuclei positivi è indicatore della carica virale. 
Un numero di cellule positive compreso fra 10 e 100 si correla ad un alto rischio di sviluppo di malattia da CMV. Questo test si negativizza dopo 1-2 giorni dall’inizio della terapia, per blocco della sintesi degli antigeni. 
Se il campione biologico è sangue, si può controllare la viremia. In caso di patologia d’organo, il campione dev’essere prelevato in situ. Ad esempio, in caso di polmonite, si analizza il liquido bronco-alveolare (BAL). 
 
Si può anche effettuare la ricerca diretta degli antigeni virali. Essa è una tecnica di dimostrazione rapida, in 4-6 ore, direttamente sul campione. Si separano i leucociti polimorfonucleati, nei quali è riscontrabile pp65 (LA), costitutiva del virione. Se il numero di cellule pp65-positive su 200000 PMN è di 50-100 si ha un rischio di malattia da CMV. 
Si utilizzano i PMN perché non sono sito di latenza, ma nell’infezione sono i principali carrier virali. 
La positivizzazione del test è precoce, ma la negativizzazione è tardiva. 
 
Si hanno anche tecniche molecolari: ibridazione in situ (ISH) o PCR per evidenziare la presenza di DNA CMV-specifico in biopsie, qt-PCR per evidenziare la presenza di DNA CMV-specifico nel liquido amniotico, nell’umor acqueo e nel liquor, qt-PCR per determinare la carica virale (la DNAemia ha un valore prognostico), RT-PCR o NASBA (una metodica simile a RT-PCR) per evidenziare la presenza di mRNA per geni IE o L. 
Le tecniche di analisi serologica sono di importanza epidemiologica, per la selezione dei donatori di sangue, per la valutazione dello stato sierologico in caso di trapianti. Si può dimostrare l’infezione da CMV mediante ELISA rivolto alla valutazione della presenza di IgM e IgG CMV-specifiche. In pazienti immunodepressi, anche in caso di riattivazione, si ha produzione di IgM. 
La terapia è a base di ganciclovir, un antivirale specifico, della categoria degli analoghi nucleosidici, simile all’aciclovir ma più tossico. 
Agisce come inibitore della DNA polimerasi virale (codificata dal gene UL54). L’attività del farmaco richiede la fosforilazione da parte della fosfotransferasi virale (UL97). In caso di mutazioni di questi siti, si ha resistenza al farmaco. In questo caso, altri farmaci sono il foscarnet (acido fosfonoformico), che inibisce la DNA polimerasi, e il cidofovir, più efficace ma nefrotossico. 
Nei pazienti immunodepressi la terapia profilattica è controversa. 
Si ha la terapia pre-emptive nel post-trapianto, al primo segno di infezione. 
 
Human Herpesvirus-6/-7  HHV-6/HHV-7 
HHV-6 è l’agente eziologico della sesta malattia, o roseola infantum o exanthema subitum. La trasmissione avviene attraverso la saliva, in quanto il virus si replica a livello delle ghiandole salivari. La latenza viene instaurata nei linfociti T o nei monociti. La manifestazione clinica è caratterizzata da un rapido rialzo febbrile e rash generalizzato (24-48 ore dopo). Nei pazienti immunodepressi (trapianto) sieronegativi (rari) l’infezione primaria può essere grave (pneumopatia interstiziale, encefalite, epatite, aplasia midollare) 
HHV-7 è un virus orfano.  
 
Sottofamiglia .-Herpesvirinae 
Virus di Epstein-Barr EBV o HHV-4 
EBV ha uno spettro d’ospite ed un tropismo definiti. Il recettore cellulare per la glicoproteina virale gp350/220 è CD21, recettore per la componente C3d del complemento (CR2). Questo è espresso sui linfociti B e sulle cellule epiteliali di oro- e rinofaringe. Il corecettore è rappresentato dalle molecole MHC-II. Il virus è trasmesso nella saliva, in grandissima parte per tutta la vita. I bambini presentano infezione subclinica. 
Può dare infezione litica, latente o stimolare l’immortalizzazione dei linfociti B semipermissivi. 
Durante l’infezione permissiva vengono prodotti vari antigeni: precoce (EA), del capside (VCA) e della membrana (MA). Nell’infezione non permissiva vengono prodotti solo i geni precocissimi: antigeni nucleari (EBNA), proteine latenti di membrana (LMP) e non (LP) e due piccoli RNA (EBER). 
Durante l’infezione proliferano i linfociti B e vengono prodotte IgM eterofile (contro l’antigene di Paul-Bunnell). Nell’infezione produttiva precocemente sono prodotti anticorpi anti-VCA e anti-EA. Dopo la risoluzione si ha un titolo anti-EBNA. 
La malattia è caratterizzata da linfocitosi dovuta alla proliferazione dei linfociti T, che sono atipici per aspetto (cellule di Downey), con tardivo ingrossamento linfonodale, epatosplenomegalia.  
Il virus di Epstein-Barr è l’agente eziologico della mononucleosi infettiva. Essa è caratterizzata da iperpiressia, malessere, faringite, linfoadenopatia e spesso epatosplenomegalia. Complicanze gravi sono alterazioni neurologiche, rottura della milza, ostruzione laringea. 
È stato associato a varie patologie neoplastiche: Linfoma di Burkitt endemico, linfoma di Hodgkin e carcinoma nasofaringeo.  
In pazienti con AIDS dà infezione opportunista con leucoplachia orale a cellule capellute. 
La diagnosi è essenzialmente clinica (sintomatologia, linfocitosi e presenza di linfociti T anomali). Gli anticorpi eterofili riconoscono l’antigene di Paul-Bunnell su eritrociti di pecora, cavallo e bovino. L’analisi sierologica permette la distinzione tra malattia recente o pregressa.  
 
 
 
Virus associato al sarcoma di Kaposi HHV-8 
Il suo genoma è stato isolato in campioni di sarcoma di Kaposi, linfoma B di effusione primaria e malattia multicentrica di Castleman. Codifica per proteine omologhe a quelle umane che stimolano la crescita e inibiscono l’apoptosi (IL-6, Bcl-r). 
È limitato a certe zone geografiche (Italia, Grecia, Africa) e ai pazienti AIDS. Si trasmette sessualmente. 
 
Famiglia Adenoviridae 
La famiglia degli Adenoviridae è suddivisa in due generi: gli Avioadenovirus, che infettano gli uccelli, e i Mastadenovirus, che infettano i mammiferi. 
Almeno 47 differenti sierotipi dei più di 100 identificati infettano l’uomo. I membri di uno stesso gruppo hanno simili caratteristiche biologiche. È stata effettuata una suddivisione in sottogeneri (A-F), sulla base dell’oncogenicità dell’infezione nel criceto neonato. 
Gli Adenovirus A sono altamente oncogeni, B debolmente oncogeni, C e D non oncogeni, E ed F non oncogeni, enterici e non coltivabili in vitro. La suddivisione sembra riflettere un’omologia di sequenza: membri dello stesso sub-genere hanno un’omologia di DNA pari a circa il 75%. 
È stata anche effettuata una suddivisione in gruppi (I, II, III, IV) secondo la capacità o meno di emagglutinare i globuli rossi di ratto e scimmia. 
 
Struttura e caratteristiche 
Gli Adenoviridae sono virus nudi, con capside icosadeltaedrico (60-90nm), costituito da 240 esoni e 12 pentoni. Dal capside si estendono 12 fibre, costituenti le VAP e aventi attività di emagglutinina. I pentoni e le proteine della fibra sono citotossici, inibendo la sintesi proteica cellulare. Gli esoni sono antigeni comuni tra le varie specie, mentre i pentoni e le fibre costituiscono gli antigeni tipo-specifici. 
Il genoma è un’unica molecola lineare di DNA a doppio filamento (26-45kb). I geni sono trascritti da entrambi i filamenti. 
Tra le proteine precoci è compresa la DNA polimerasi virale, insieme a proteine immunosoppressorie ed antinfiammatorie. Le proteine tardive sono elementi strutturali del capside. 
 
Replicazione 
Le VAP legano un recettore immunoglobulinico cellulare, detto recettore degli Adenovirus Coxsackie (CAR). Dopo l’endocitosi mediata da recettore, il reparto endolisosomiale viene lisato e il genoma è rilasciato nel nucleo.  
Molti geni condividono lo stesso promotore ma lo splicing alternativo permette la produzione dei diversi mRNA. Il prodotto del gene E1 è il transattivatore essenziale per la trascrizione delle proteine precoci. E1A lega p53, E1B lega Rb, stimolando la crescita cellulare e conseguentemente la replicazione virale (che termina con la lisi cellulare). 
In cellule non permissive l’Adenovirus può rimanere come episoma, dando infezione latente. 
La replicazione del genoma è ad opera della DNA polimerasi virale, che usa come primer proteine associate al 5’ di ciascun filamento. 
I geni tardivi sono trascritti e tradotti solo dopo la replicazione del DNA, permettendo la formazione del procapside. 
 
Trasmissione, patogenesi e sindromi cliniche 
Gli Adenoviridae sono virus nudi, e quindi maggiormente resistenti. Resistono all’essiccamento, all’utilizzo di detergenti, alle secrezioni gastrointestinali e a soluzioni blande di composti clorati. 
La diffusione è esclusivamente interumana ed avviene tramite aerosol, per contatto (infezioni oculari) o per via orofecale (infezioni faringee).  
Gli Adenoviridae infettano le cellule mucoepiteliali del tratto gastroenterico, respiratorio, della congiuntiva o della cornea, dando danno diretto per attività citolitica. L’effettocitopatico caratteristico è quello di una grossa inclusione basofila nucleare, simile a quella indotta da CMV ma senza citomegalia. Dopo la replicazione in loco e il passaggio nei linfonodi si ha la viremia, un evento sporadico, in quanto in genere gli adenovirus danno infezioni localizzate. 
Il virus può diventare latente nei linfonodi e negli altri tessuti linfoidi e riattivarsi in situazioni di immunodepressione o concomitantemente ad altre infezioni. 
Gli anticorpi sono importanti per la risoluzione dell’infezione litica e per la protezione dalle reinfezioni. I meccanismi di difesa del virus constano in piccoli RNA che impediscono l’azione degli interferoni e in una proteina che impedisce la presentazione in MHC-I. 
L’eliminazione del virus è intermittente e prolungata, per via faringea e fecale. Le infezioni sono per lo più asintomatiche, tuttavia si possono avere sindromi cliniche: 
- Faringite febbrile acuta, frequente nei bambini al di sotto dei 5 anni di età. È caratterizzata da sintomi simil-influenzali per 3-5 giorni (sierotipi 1, 2 e 3) e talvolta può presentarsi come polmonite virale (sierotipi 3 e 7) 

- Febbre faringo-congiuntivale, coinvolge gli occhi ed è più frequente nei bambini più grandi (sierotipi 3, 7, 14). È facile la sua assunzione in piscine poco clorate 

- Malattia acuta del tratto respiratorio, presente per lo più nell’adulto. È una sindrome respiratoria con febbre, tosse, faringite ed adenopatia cervicale (sierotipi 3, 4, 7, 14, 21) 

- Altre malattie respiratorie (sierotipi 34 e 35), laringite, croup, bronchioliti 

- Congiuntivite e cheratocongiuntivite epidemica, congiuntiviti follicolari bilaterali con mucosa granulosa (sierotipi 3, 4, 11). La cheratocongiuntivite epidemica si ha per esposizione professionale a luoghi polverosi (sierotipi 8, 19 e 37) 

- Gastroenterite e diarrea, responsabile di gastroenterite acuta e diarrea nei neonati, raramente i ceppi enterici coinvolgono il tratto respiratorio. Non sono coltivabili in vitro. 

- Altre patologie: cistite emorragica acuta negli adolescenti (sierotipi 11 e 21), lesioni della cervice uterina, uretriti nel maschio, rare meningiti, patologie a trasmissione sessuale 


Nei pazienti immunodepressi le infezioni da adenovirus sono responsabili di epatiti e polmoniti. 
 
La diagnosi di laboratorio viene effettuata mediante isolamento e coltura in cellule umane, o dimostrazione diretta della presenza di antigeni virali sulle cellule del tampone. 
Non esiste terapia specifica. Esistono vaccini vivi attenuati, somministrati per via orale, che però non sono somministrati alla popolazione per un potenziale rischio oncogeno. Il controllo dell’infezione avviene mediante clorazione delle piscine ed asepsi durante le visite oculistiche. 
 
Gli adenovirus interagiscono con altri virus, fungendo da helper per virus difettivi, tra cui i Parvoviridae Dependovirus (AAV Adeno-associated viruses). Il Poliomavirus SV40 funge da virus helper per gli Adenoviridae, rendendo permissive cellule che normalmente non sono permissive alla replicazione del virus.  
Possono anche essere utilizzati come vettori per la produzione di proteine di interesse nella terapia genica. 
 
Famiglia Parvoviridae 
La famiglia dei Parvoviridae è costituita da virus di piccole dimensioni. Sono i più piccoli virus a DNA infettanti gli eucarioti. Sono suddivisi in due sottofamiglie: Densovirinae, che infettano gli insetti, e Parvovirinae, che infettano i vertebrati. 
I generi della famiglia sono: 
- Parvovirus, infettano gli animali domestici. La loro replicazione avviene a livello dell’epitelio intestinale. Sono responsabili di patologie fetali 

- Erytrhovirus, di questo genere fa parte il Parvovirus umano B19, che si replica nei precursori eritroidi 

- Dependovirus, virus difettivi che infettano l’uomo ma non danno patologia, se non in seguito a coinfezione da virus helper (Adenoviridae, AAV) 

- Bocavirus, infettano gli animali (bovini, cani) ma esiste anche un Bocavirus umano, identificato nel 2005, con potenziale patogeno sconosciuto. 


 
Struttura e caratteristiche 
I Parvoviridae sono virus nudi, con un virione icosaedrico, di diametro tra i 18 e i 26nm, costituito da 60 capsomeri. Sono molto resistenti e specie-specifici. 
Il genoma è costituito da una molecola di DNA a singolo filamento, lineare e non segmentato (circa 5,5kb). La distribuzione del filamento positivo o negativo avviene in maniera casuale.  
Viene trascritto in mRNA che codificano per: 
- Una proteina NS (non strutturale), associata alla replicazione e all’apoptosi 

- Small proteins, a funzione sconosciuta 

- Proteine strutturali VP-1 (minore) e VP-2 (maggiore), con ORF sovrapposte e talvolta VP-3. 


Avendo una capacità codificante limitata, sono dipendenti dalla funzione cellulare in fase mitotica e alcuni sono dipendenti dalla coinfezione con virus helper. 
 
Parvovirus umano B19 
Fu scoperto nel 1974 e nel 1985 fu associato ad una nuova malattia esantematica dell’infanzia, la quinta malattia o eritema infettivo. Si replica in cellule in attiva mitosi e mostra un tropismo per la linea eritroide (cellule del midollo osseo umano, cellule eritroidi epatiche nel feto, cellule di leucemia eritroide). Questo virus non è in grado di indurre la fase S del ciclo cellulare. 
 
Replicazione 
Il recettore del virus è l’antigene P o globoside, uno glicosfingolipide espresso su eritrociti, progenitori eritroidi, megacariociti e dalle cellule di placenta, fegato e cuore fetali e sulle cellule endoteliali. 
L’assorbimento e la penetrazione avvengono per endocitosi mediata da legame con il recettore. Si ha quindi la decapsidazione e la traslocazione nel nucleo. Prima della trascrizione è necessaria la sintesi del filamento di DNA complementare. Le estremità presentano sequenze palindromiche che, autoibridandosi, fungono da primer per la DNA polimerasi cellulare. 
La trascrizione viene avviata prima per i geni delle proteine NS, poi per le proteine strutturali. Le proteine strutturali, una volta prodotte nel citosol, sono traslocate nel nucleo. Si ha quindi il montaggio e la liberazione del virus per lisi cellulare. 
 
Trasmissione, patogenesi e sindromi cliniche 
La trasmissione avviene per via aerea e tramite le secrezioni orali. È possibile la trasmissione materno-fetale e la trasmissione parenterale (per trasfusione di sangue infetto). 
Il virus è diffuso ubiquitariamente e colpisce prevalentemente nell’infanzia (il 65% è infettato entro i 40 anni) ed ha andamento stagionale.  
Il virus si replica inizialmente a livello del nasofaringe e delle vie respiratorie superiori, per poi diffondere ai tessuti per cui mostra tropismo. Induce la morte delle cellule infettate e l’interruzione della produzione eritrocitaria. La patologia è dovuta alla lisi virus-mediata e alla conseguente risposta immunitaria umorale. 
L’infezione primaria in un bambino normale dà come patologia acuta la quinta malattia. Essa è caratterizzata da un periodo prodromico, asintomatico ma infettivo. L’infezione può rimanere inapparente o dare sintomatologia aspecifica da infezione virale in atto. Si ha la comparsa del tipico eritema “a guancia schiaffeggiata”, che si diffonde agli arti e scompare in un paio di settimane. L’andamento è bifasico. 
La prima fase vede l’ingresso nell’apparato respiratorio. Dopo 7 giorni si ha viremia. In questa fase la sintomatologia è aspecifica simil-influenzale (febbre, mialgia, prurito). All’arrivo al midollo osseo si ha la scomparsa di elementi eritroidi. 
La seconda è la fase immunologica. Solitamente dopo 17 giorni dalla prima fase si ha la comparsa di un esantema. Questo è il risultato della risposta immunitaria umorale, per precipitazione degli immunocomplessi.  
L’infezione primaria in un adulto normale raramente dà rash ma spesso causa artropatia. Le crisi aplastiche transitorie sono presenti in pazienti con maggiore eritropoiesi, dovuta ad esempio ad anemia emolitica cronica, con necessità di trasfusioni ripetute. 
I pazienti immunodepressi mostrano anemia persistente cronica.  
L’infezione primaria da B19 in gravidanza può trasmettersi al feto e causare aborto per anemia (nelle prime 20 settimane di gravidanza) o idrope fetale ed anemia congenita. La protezione immunologica è permanente. 
La diagnosi è prettamente clinica. Non esiste un trattamento specifico. 
 
Famiglia Poxviridae 
Deriva dal nome inglese arcaico pox, a indicare pustola. La famiglia dei Poxviridae comprende due virus esclusivamente umani e virus animali che possono causare zoonosi.  
È suddivisa in due sottofamiglie: 
- Enthomopoxvirinae, che infettano gli invertebrati 

- Chordopoxvirinae, che infettano i cordati: Orthopox (ovini), Parapox, Avipox (uccelli), Yatapox…  


Tra gli Orthopoxvirus si hanno: P. hominis (Variola virus), P. officinale (la specie vaccinale), P. bovis, P. simile. 
Tra i Parapoxvirus si hanno: Parapox orfis (responsabile della dermatite contagiosa pustolare) e Paravaccinia. 
I Molluscipoxvirus causano il mollusco contagioso. 
Tra gli Yatapoxvirus si ha in virus Yaba, che può infettare uomo e scimmia, dando istiocitoma e causando lesioni vescicolo-papulari. 
Ad oggi, il virus del vaiolo non esiste in natura. Il vaiolo è stata la prima malattia verso cui è stata inventata la vaccinazione ed è l’unica malattia virale considerata eradicata dall’OMS. Il virus non circola più in natura ma si hanno stock conservati negli Stati Uniti e in Russia. 
 
Struttura e caratteristiche 
I Poxviridae sono i virus più grandi, attorno ai 230x300nm. Sono virus rivestiti, con forma simile a quella di un mattone. Nel tegumento sono contenuti molti enzimi, tra cui la RNA-polimerasi virale. 
Il genoma è una molecola circolare di DNA a doppio filamento (86kb). 
 
 
 
 
Replicazione 
I membri di questa famiglia sono gli unici virus a DNA a replicarsi nel citoplasma. Per questo contiene tutto il macchinario necessario alla trascrizione: RNA polimerasi, fattori trascrizionali, enzimi del capping e della poliadenilazione 
Dopo l’adsorbimento e la penetrazione, il virus perde la membrana esterna ed inizia la trascrizione dei geni precoci. Il DNA si replica formando i corpi inclusi del Guarnieri, a livello citosolico. Vengono espressi i geni tardivi, strutturali e virionici. I Poxviridae codificano anche per molecole stimolanti la crescita e la lisi cellulare.  
 
Virus del vaiolo 
Ormai è stato eradicato. Ne esistevano due varianti, una major e una minor. Inizialmente infettava le vie respiratorie, proliferando poi nei linfonodi locali e dando viremia. L’incubazione andava dai 5 ai 17 giorni e la manifestazione clinica principale era un rash caratteristico con formazione si lesioni simil-verrucose. Dopo un’imponente campagna di vaccinazione a base di virus vaccinico (il primo vaccino mai esistito) iniziata nel 1967, l’ultimo caso di contagio naturale risale al 1977. 
 
Virus del mollusco contagioso 
Il contagio avviene per contatto diretto o tramite oggetti. L’incubazione è di 2-8 settimane. 
La cute infettata da questo virus mostra lesioni nodulari, fino a 1cm di diametro, con un tappo caseoso. Le zone di infezione sono il busto, i genitali e le estremità. Come CPE caratteristico si hanno grosse inclusioni eosinofile citosoliche (“corpi del mollusco”). 
 
Famiglia Papovaviridae 
I Papovaviridae prendono il nome dai virus del papilloma, del polioma e del virus vacuolizzante della scimmia. Comprende i generi Papillomavirus e Poliomavirus. Recentemente I due generi sono stati distinti in due famiglie separate, quella dei Papillomaviridae e quella dei Poliomaviridae. 
Sono in grado di dare infezioni litiche, croniche, latenti e trasformanti. Sono virus nudi piccoli, con capside icosaedrico. Il genoma è una molecola di DNA circolare a doppio filamento. 
 
Genere Papillomavirus 
I Papillomavirus infettano i vertebrati. Ne esistono 70 diversi tipi in grado di dare infezione nell’uomo, suddivisi, a seconda dell’omologia di sequenza in 16 gruppi A-P. 
Si distinguono anche in cutanei e mucosi, a seconda del loro tropismo tissutale. 
 
Struttura e caratteristiche 
Sono virus nudi con capside icosaedrico del diametro di 50-55nm, formato da 72 capsomeri. Due sono le proteine capsidiche, distinte in maggiore e minore. 
Il genoma è una molecola di DNA circolare a doppio filamento (8kb). Codifica per 7 o 8 proteine precoci e due proteine strutturali tardive. La trascrizione e la replicazione avvengono a livello nucleare. 
E1: elicasi E2: attivatore trascrizionale E3: funzione ignota E4: promuove il rilascio dei virioni E5: attiva EGFR E6: lega p53 E7: lega Rb. 
 
Trasmissione, patogenesi e sindromi cliniche 
Il virus è trasmesso per contatto diretto, durante rapporti sessuali e durante il parto, oppure per contatto con oggetti contaminati. 
I vari tipi infettano e si replicano nelle cellule dell’epitelio cutaneo (verruche HPV-1/4) o mucoso (papillomi). 
Il DNA è presente a livello dello strato basale, si replica a livello dello strato spinoso e forma particelle virali a livello degli strati granuloso e corneo. I coilociti sono cheratinociti ingranditi tipici dell’infezione da HPV. La formazione delle verruche richiede 3-4 mesi e normalmente regredisce in maniera spontanea. Le verruche anogenitali prendono il nome di condilomi acuminati. 
I papillomi orali sono le più comuni neoplasie benigne epiteliali della bocca. Sono peduncolati. 
Le infezioni genitali femminili da HPV-16 e HPV-18 sono associate ai tumori della cervice uterina. Si ha un continuum di lesioni da displasia grave a moderata fino al carcinoma in situ. 
 
La diagnosi è essenzialmente clinica. In laboratorio si può valutare in una verruca l’iperplasia dello strato spinoso e l’ipercheratosi. L’infezione genitale da HPV è riscontrabile col Pap-test, che mostra coilociti con citoplasma vacuolizzato. Su campioni istologici si effettuano ISH e PCR. 
La rimozione delle verruche può essere effettuata per via chirurgica con crioterapia e elettrocauterizzazione oppure con metodi chimici. 
 
Genere Poliomavirus 
I Poliomavirus infettano i vertebrati. Il genere conta 12 membri, di cui 2 infettano l’uomo. 
Nel 1960 è stato isolato SV40, virus vacuolizzante della scimmia, presente nel vaccino antipolio orale (Sabin). Nel 1971 sono stati isolati i virus BK e JC, patogeni per l’uomo. 
 
Struttura e caratteristiche 
Sono virus nudi con capside icosaedrico del diametro di 45nm, formato da 72 capsomeri. Le proteine capsidiche sono: VP-1 (antirecettore virale, lega l’acido sialico, presente in 360 copie), VP-2 (con stessa ORF di VP-3, presente in 30-60 copie), VP-3. 
Il genoma è una molecola di DNA circolare a doppio filamento (5kb), associato ad istoni cellulari.  
Esso è suddivisibile in 3 regioni: precoce (geni espressi all’inizio, prima della replicazione del DNA, non strutturali), tardiva (espressa durante e dopo la replicazione virale, con proteine strutturali) e regolatoria. 
Il genoma è strutturato in modo da contenere il massimo di informazione nel minimo dello spazio: questo è reso possibile dall’utilizzo di entrambi i filamenti e la presenza di ORF sovrapposte. 
Gli antigeni T (di trasformazione, non strutturali e precoci) sono dimostrabili nel siero di animali con tumori indotti. Si distinguono un antigene T grande e un antigene T piccolo. Questi hanno l’amminoterminale in comune ma il carbossiterminale specifico per splicing alternativo.  
L’antigene grande è in grado di legare il DNA, l’elicasi, la topoisomerasi e lega proteine cellulari per la replicazione e le proteine cellulari p53 e p105Rb. 
L’espressione dei geni precoci induce la fase S del ciclo cellulare, in modo tale che il virus possa disporre degli enzimi di sintesi del DNA. 
I geni tardivi invece codificano per proteine strutturali che, una volta prodotte, sono traslocate a livello nucleare. 
 
L’infezione produttiva, in cellule permissive, è data dall’innesco della replicazione del DNA e poi dalla repressione della trascrizione precoce ed innesco della trascrizione tardiva. 
Un’infezione non produttiva è caratterizzata dall’innesco e dal mantenimento della trasformazione (espressione esclusiva dei geni precoci). 
La sinergia dell’antigene T piccolo avvia il processo di trasformazione. 
 
Trasmissione, patogenesi e sindromi cliniche 
Il 70-80% degli adulti presenta anticorpi specifici per questi virus. L’infezione avviene precocemente: per BKV nell’infanzia, per JCV nell’adolescenza. La trasmissione avviene per via respiratoria. L’ingresso nell’organismo si ha a livello del tratto respiratorio. Da qui si ha diffusione per via ematica ed arrivo ai tessuti bersaglio: linfociti e cellule renali. Il virus dà scarso CPE ed è asintomatico. 
L’infezione latente di JCV è possibile anche nel sistema nervoso centrale. 
Talvolta l’infezione si slatentizza, causando viruria. Negli immunodepressi la riattivazione può dare viremia. 
Si può avere danno citolitico diretto (non immunomediato) che, nel rene può causare stenosi ureterale e nefropatie. Nel SNC, JCV induce la replicazione dell’endotelio capillare e dà infezione abortiva negli astrociti ed infezione litica negli oligodendrociti. Si ha quindi lo sviluppo di una leucoencefalopatia multifocale progressiva (PML). 
In caso di trapianto di rene è possibile nefropatia e/o stenosi ureterale causata da JCV, nel trapianto di midollo la cistite emorragica da BKV, nei pazienti affetti da AIDS e immunodeficienti PML da JCV. 
 
L’isolamento colturale è difficoltoso, si può effettuare esame citologico sul sedimento urinario, con identificazione di decoy cells (cellule uroepiteliali ingrandite, che mostrano inclusioni basofile intranucleari). Per BKV si può calcolare la carica plasmatica virale, che correla con la probabilità di sviluppare danno renale. 
Non esiste una specifica terapia antivirale ma può essere necessaria una modulazione della terapia immunosoppressiva. 
 
VIRUS A RNA 
 
Famiglia Orthomyxoviridae 
Genere Orthomyxovirus 
I membri del genere Orthomyxovirus infettano uomini, mammiferi ed uccelli. Sono i virus influenzali. 
Il virus dell’influenza umana è stato isolato nel 1933 e veniva coltivato su uova embrionate. Mostra capacità agglutinante su emazie di pollo. Causa un’affezione acuta dell’apparato respiratorio a carattere epidemico, con mortalità relativamente elevata dovuta a complicanze polmonari in soggetti con problemi cardiaci e/o respiratori preesistenti. 
L’estrema variabilità del virus rende possibile la reinfezione. 
 
Struttura e caratteristiche 
Sono virus sferici, pleomorfi, rivestiti da un envelope. Le dimensioni variano tra gli 80 e i 120nm. 
L’envelope lipidico mostra spicole glicoproteiche di superficie formate dalle proteine emagglutinina (HA) e neuraminidasi (NA), che agiscono su residui di acido sialico. Nella superficie interna sono presenti le proteine della matrice (M1) e della membrana (M2), proteina transmembrana ad attività di canale ionico. 
All’interno sono presenti otto nucleocapsidi a simmetria elicoidale, decisamente più piccoli, con diametro di 9nm. 
Il genoma è costituito da RNA negativo a singolo filamento, frammentato (8 segmenti nei virus A e B, ogni frammento da 0,89 a 2,34kb, per un totale di 16kb). Sono gli unici tra i virus ad RNA a replicarsi a livello nucleare.  
Il core presenta 7 o 8 segmenti differenti di RNA associato a nucleoproteine (NP). Per ciascun segmento sono presenti tre polipeptidi polimerasici PB1, PB2, PA (già presenti nel virus). 
I tipi A e B presentano genomi ad 8 segmenti, il tipo C a 7 segmenti (senza gene per la neuraminidasi). 
La trascrizione porta alla produzione di 8 mRNA, ciascuno codificante una proteina. In realtà il frammento M produce M1 e M2, il frammento NS produce NS1 e NS2 (proteine non strutturali). 
 
EMAGGLUTININA HA 
L’emagglutinina è una glicoproteina di superficie, che si lega a recettori cellulari con residui di acido sialico, molto diffusi. Promuove inoltre la fusione tra l’envelope e la membrana cellulare. È l’antigene principale contro il quale vengono prodotti anticorpi protettivi. Deve il nome alla sua capacità di agglutinare le emazie (a 0°C) di varie specie. A 37°C l’agglutinazione non avviene per azione della neuraminidasi. 
È caratterizzata da grande variabilità. La sua molecola è un singolo polipeptide, che viene clivato in due subunità (HA1 e HA2), legate tra loro da un ponte disolfuro. La spicola dell’emagglutinina è costituita da un trimero di molecole intrecciate. Perché il virus sia infettante è fondamentale la proteolisi della proteina precursore nelle due subunità. 
 
NEURAMINIDASI NA 
La neuraminidasi è una glicoproteina di superficie. È un antigene principale, variabile. Ha funzione enzimatica di sialidasi, facilitando il rilascio dell’emagglutinina dalla molecola con residui di acido sialico, evitando l’autoagglutinazione dei virioni. In vivo scinde il muco e facilita la penetrazione virale. La sua molecola è un tetramero. È bersaglio farmacologico (zanamivir-Relenza oseltamivir-Tamiflu). 
 
Replicazione 
Dopo l’assorbimento e la penetrazione del virus, mediata dalle glicoproteine di superficie, si ha la scapsidazione dovuta all’acidificazione del compartimento lisoendosomiale. L’abbassamento del pH permette il clivaggio delle subunità dell’emagglutinina e l’attivazione della fusione delle membrane da parte della subunità HA2. M2 promuove l’acidificazione di tale compartimento e interrompe l’interazione. Il canale dei virus A è bersaglio farmacologico (amantadina e rimantadina). Il complesso M1-NP media la liberazione del nucleocapside nel citoplasma. 
La trascrizione e la replicazione del virus avviene nel nucleo: specifiche sequenze della nucleoproteina mediano la traslocazione a livello nucleare.  
Sono prodotte due classi di RNA da parte dell’enzima virale: trascritti incompleti e trascritti completi, da cui sarà prodotto l’RNA- genomico. La trascrittasi virale usa come primer mRNA cellulari. 
La membrana della cellula si estroflette, viene ricoperta da M1 e poi gemma. In ogni virione sono contenuti, casualmente 11 segmenti genomici. In questo modo si cerca di garantire la completezza genomica di più virioni, che comunque sono pochi rispetto alle particelle difettive create. 
 
Epidemiologia 
Il virus dell’influenza A infetta l’uomo e diversi mammiferi. Si riconoscono 15 differenti sierotipi per l’emagglutinina e 9 per la neuraminidasi. HA 1,2,3,5 e NA 1,2 sono state isolate nell’uomo. Maiali ed uccelli sono serbatoi in cui si generano virus geneticamente e antigenicamente differenti, trasmessi all’uomo, che è immunologicamente vergine per essi. La nomenclatura è particolare per i vari ceppi: A/Luogo del primo isolamento/numero di laboratorio/anno/HnNn 
Il virus dell’influenza B infetta l’uomo, è un patogeno meno grave rispetto ad i ceppi A e non presenta sierotipi distinguibili. 
Il virus dell’influenza C non è patogeno per l’uomo ed è antigenicamente stabile. 
Le specie che i virus possono infettare sono determinate prevalentemente dal residuo amminoacidico in posizione 226 dell’emagglutinina. I virus umani hanno una leucina (HA226Leu), i virus aviari una glutammina (HA226Gln) 
 
DERIVA ANTIGENICA (ANTIGENIC DRIFT) 
Il drift antigenico è costituito da modificazioni antigeniche minori a carico dell’emagglutinina e/o della neuraminidasi, causate da mutazioni di varia natura (di solito puntiformi). Questo può portare alla produzione di proteine con sequenza primaria modificata, con una frequenza all’incirca ogni 2-3 anni. Vanno incontro a drift antigenico sia i virus di ceppo A che di ceppo B. 
 
SPOSTAMENTO ANTIGENICO (ANTIGENIC SHIFT) 
Lo shift antigenico è reso possibile dalla frammentazione del genoma dei virus dell’influenza, che permette riassortimenti con frammenti di RNA provenienti da un altro ceppo. È possibile anche con ceppi animali. Nella cellula con doppia infezione i segmenti genomici si riorganizzano durante la replicazione (in particolare nel maiale), con una frequenza all’incirca ogni 10-12 anni. Solo i ceppi A vanno incontro a shift antigenico, causando pandemie. 
 
Trasmissione, patogenesi e sindromi cliniche 
Il contagio è interumano, attraverso le secrezioni respiratorie. Il virus può resistere nell’ambiente per un giorno. 
Le cellule dell’epitelio respiratorio vengono infettate e la replicazione virale causa la loro necrosi. La neuraminidasi facilita l’accesso ai tessuti clivando i residui di acido sialico presenti nel muco. La sintomatologia è quella tipica di un’infezione respiratoria acuta. Si hanno sintomi locali, dovuti al danno delle cellule epiteliali, e sintomi sistemici, dovuti alla produzione dell’interferone e di altre linfochine in risposta al virus. 
La guarigione dall’infezione avviene grazie all’azione antivirale degli interferoni e all’azione della risposta immunitaria cellulomediata (NK e T). Si ha protezione da reinfezioni, solo per lo stesso ceppo, grazie alla produzione di anticorpi anti-HA e anti-NA. La risposta cellulomediata è più generica, perché riconosce NP, PB2, HI, HA. 
L’infezione è normalmente autolimitante in 3-7 giorni con successiva convalescenza. Possibili complicanze sono: 
- Polmonite virale primaria, dovuta più all’azione della risposta immunitaria che non alla virulenza 

- Polmonite secondaria, batterica, che si instaura sull’epitelio distrutto dal virus. Normalmente i batteri coinvolti sono H. influenzae, S. pneumoniae, S. aureus. È la causa di decesso più frequente 

- Talvolta viremia temporanea, a bassi livelli, con raro coinvolgimento di altri organi. 


 
La diagnosi può essere effettuata per isolamento virale e sierotipizzazione. La coltura può avvenire su uova embrionate, colture primarie di rene di scimmia, linee cellulari di rene canino. 
L’isolamento rapido può essere effettuato mediante rivelazione antigenica tramite immunofluorescenza o rivelazione di anticorpi, RT-PCR e diagnosi sierologica.  
Si hanno picchi di incidenza nelle fasce climatiche temperate tra gennaio ed aprile. Tra un’epidemia e l’altra il virus rimane endemico, come affezione subclinica. Le epidemie periodiche compaiono in seguito a drift antigenico. La periodicità è variabile, in base alla variazione antigenica e allo stato immunitario della popolazione. 
Nel 1997 vi è stata un’epidemia ad Hong Kong, del virus della cosiddetta “influenza aviaria” H5N1, trasmesso da contatto diretto. Tutti i ceppi pandemici hanno presentato riassortimento (shift) tra virus umano e virus aviario, in genere a livello dei maiali. Non è trasmissibile da uomo a uomo, ma è mortale per gli infetti. Il pericolo di pandemia si avrebbe per adattamento del virus all’uomo. Nel caso si avrebbe una mortalità del 30-40% perché è assente l’immunità nella popolazione.  
 
Per la terapia sono disponibili farmaci antivirali, che però non prevengono altri stati immunopatogeni. Tra essi l’amantadina e la rimantidina hanno azione di inibire la decapsidizzazione, agendo sulla proteina M2. Permettono infezioni subcliniche, che stimolano la produzione di anticorpi. Agiscono selettivamente sui ceppi A. 
Zanamivir, per inalazione, e oseltamivir, per via orale, sono analoghi sintetici dell’acido sialico, che inibiscono la neuraminidasi. Agiscono alla fine del ciclo di replicazione, su entrambi i ceppi patogeni per l’uomo.  
Tutti questi farmaci sono efficaci se somministrati entro i primi due giorni dall’infezione. 
Sono disponibili annualmente dosi di vaccino a base di virus inattivato “dell’anno”. È un vaccino costituito da virus ucciso, coltivato su uovo embrionato. La somministrazione avviene per via sottocutanea. Ogni anno sono inclusi diversi ceppi nel vaccino, in particolare si ha una miscela di virus A e B dei ceppi isolati nelle precedenti epidemie invernali. 
La vaccinazione è consigliata in gruppi a rischio: bambini, asmatici, anziani, cardiopatici e personale sanitario. Sono possibili allergie dovute alle proteine del’uovo. 
Il vaccino mostra efficacia protettiva solo nel 70% dei casi e fornisce una protezione di breve durata. Non induce la produzione di IgA né di risposta cellulomediata.  
“Peccato originale antigenico”: il sistema immunitario, dopo la risposta primaria ad un antigene, tende ad utilizzare i meccanismi (anticorpali e citotossici) messi in atto durante tale risposta anche per risposte successive all’antigene. Questo impedisce lo sviluppo rapido di risposte efficaci per antigeni modificati dal drift antigenico (si producono anticorpi contro antigeni “passati”). 
 
Famiglia Paramyxoviridae 
I membri della famiglia delle Paramyxoviridae sono virus rivestiti di dimensioni medio-grandi (diametro dai 150 ai 300nm), pleiomorfi, con simmetria capsidica elicoidale. Il nucleocapside ha un diametro di 18nm.  
Le spicole superficiali dell’envelope che mostrano sono costituite da: 
- Una glicoproteina di attacco, HN, ad attività emagglutinina-neuramminidasi, H, a sola attività emagglutininica, oppure G, con nessuna attività. Legano residui di acido sialico 

- F, glicoproteina di fusione, che subisce un taglio in due subunità legate da ponte disolfuro 


Il loro genoma è costituito da una unica molecola di RNA negativo a singolo filamento. La capacità codificante è di 15kb, per un peso molecolare di 6·106Da. Sono virus altamente contagiosi, ma anche molto sensibili. Al di sotto del pericapside è presente la proteina M. Si hanno poi la nucleoproteina NP, la proteina L (RNA-polimerasi RNA-dipendente) e la proteina P (fosfoproteina polimerasi), associata alla L. Nei diversi virus, i geni hanno un ordine diverso. 
Si hanno due sottofamiglie, a loro volta comprendenti vari generi: 
- Paramyxovirinae o Paramyxovirus (HN) 

o Rubulavirus (HN, agente eziologico della parotite virale) 

o Morbillivirus (H, agente eziologico del morbillo, riconosce CD46) 




- Pneumovirinae o Pneumovirus (G, comprende il Virus respiratorio sinciziale umano) 

o Meta-pneumovirus 





 
 
Virus parainfluenzali 
Sono patogeni per l’uomo solo i ceppi 1, 2 e 3. Il ceppo 4 dà affezioni lievi. Le manifestazioni cliniche sono più gravi nei bambini. Sono stati identificati negli anni 1960. L’infezione è comune, per contatto interpersonale e aerosol. Sono comuni reinfezioni. 
Possono dare bronchiti, broncopolmoniti, croup (laringotracheobronchite). Quest’ultima è caratterizzata da ingrossamento della glottide con rischio di ostruzione delle vie aeree. Si manifesta con tosse simile all’”abbaiare di foca”, battito e respiro accelerato. 
La terapia prevede nebulizzazioni fredde o calde e controllo delle alte vie aeree. 
 
Rubulavirus: virus della parotite 
La parotite è una patologia virale diffusa in età prescolare, fino all’adolescenza. È una malattia molto contagiosa, ma talvolta a decorso subclinico. È trasmissibile anche nel periodo di incubazione, che dura 7 giorni, quando l’individuo è ignaro di poter diffondere il virus. È trasmissibile anche 10 giorni dopo la scomparsa dei segni e sintomi clinici. Presenta un andamento stagionale, con un picco alla fine dell’inverno-inizio della primavera. 
Dopo l’ingresso, il virus si moltiplica a livello del tratto respiratorio superiore e dei linfonodi regionali, dando infezione litica. Si ha quindi una viremia primaria, con la quale il virus può disseminarsi alle ghiandole salivari e, eventualmente, a testicoli, meningi, pancreas e ovaie. Si ha una seconda viremia con ulteriore possibilità di disseminazione agli organi non ancora colpiti e una viruria. La disseminazione alle parotidi è possibile anche attraverso il dotto di Stenone.  
La vaccinazione viene effettuata concomitantemente al vaccino per la rosolia e il morbillo. L’immunizzazione viene seguita da un’ulteriore dose di richiamo ed è perenne. 
 
Morbillivirus 
Il virus del morbillo presenta glicoproteina F, proteina antirecettoriale H. Lega il recettore cellulare CD46, presente sulla maggior parte dei tipi cellulari essendo regolatore dell’attività del complemento. Esiste un solo tipo antigenico, rendendo possibile la vaccinazione. È l’agente eziologico del morbillo, uno degli esantemi dell’infanzia. 
L’infezione primaria è seguita dalla malattia conclamata del morbillo. La maggiore incidenza della malattia la si ha nella prima infanzia (dopo i sei mesi, in quanto prima si hanno IgA e IgG protettive materne), ma si può avere anche in età giovane o adulta. La trasmissione è di tipo orizzontale. Nei paesi in via di sviluppo il morbillo ha una mortalità del 25%. La vaccinazione riduce notevolmente il numero di casi. 
La malattia è estremamente contagiosa tramite aerosol (l’85% degli esposti non immuni sono infettati) e quasi sempre sintomatica (95%). Il periodo di incubazione va dai 7 ai 18 giorni, con una media di 15 giorni. Durante tale periodo si ha diminuzione del titolo di eosinofili e linfociti. È trasmessa prevalentemente nei 3-5 giorni precedenti la comparsa dell’esantema e fino a quattro giorni dopo l’insorgenza dello stesso. 
 
Il virus penetra attraverso il tratto respiratorio. L’insorgenza è marcata dallo sviluppo di una tosse non produttiva. In caso di contatto con gli occhi si ha sviluppo di congiuntivite. I sintomi sono iperpiressia, tosse e coriza (infiammazione nasale). Le superfici mucose subiscono lesioni che durano 1-2 giorni, dette macchie di Koplik (grani bianchi con alone rosso). L’alterazione morfologica e genetica delle cellule infette porta alla formazione di corpi inclusi e sincizi (cellule di Warthin-Finkeldey).  
Causa necrosi cellulare e viremia cospicua (attorno al 7° giorno), con diffusione sistemica alla congiuntiva, al tratto urinario e ai piccoli capillari del sistema nervoso centrale. Si ha linfoadenopatia. Nel sangue, esso è in grado di infettare i linfociti, i monociti/macrofagi e i polimorfonucleati, dove però non induce lisi.  
Raggiunge gli organi interni e la cute: dà l’esantema tipico, per vasculite dei piccoli vasi (maculopapulare, con edema e infiltrato neutrofilo). L’esantema dura 3-4 giorni, inizia dal volto, dietro le orecchie, e si diffonde al tronco e agli arti. La risoluzione è dovuta all’instaurarsi di una risposta cellulomediata. 
Le funzioni immunitarie vengono soppresse dal virus: sui PMN viene bloccato il sistema perossido, sui linfociti T bloccata l’IL-12. Possibili complicanze sono polmonite, superinfezioni batteriche ed encefalite. 
In 1/1000 dei casi si ha encefalite post-morbillosa, la cui patogenesi è dovuta alla risposta immune cellulomediata. Si ha la formazione di aree cerebrali edematose, microemorragie e distruzione di neuroni e glia per azione dei CTL cross-reattivi. L’esito è fatale. 
La panencefalite subacuta sclerosante (SSPE) è una condizione degenerativa del sistema nervoso centrale, che si instaura dopo 2-10 anni dall’infezione morbillosa. La frequenza è inferiore a 1/10000 casi. L’esito è anch’esso fatale. La patogenesi è dovuta all’infezione di ceppi mutanti difettivi, che evadono la risposta immunitaria e permangono come virus lenti. Sintomi e segni della patologia sono cambiamenti della personalità e del comportamento. In seguito si ha cecità e paralisi spastica. 
La diagnosi è prettamente clinica. L’isolamento è possibile da colture di faringe. Sono possibili la diagnosi molecolare con PCR e immunofluorescenza. 
Il vaccino, virale attenuato, viene somministrato in due dosi a due anni di età, in combinazione con quelli per parotite e rosolia. 
La terapia è a base di ribavirina, che evita sovrinfezioni virali a DNA. Non si ha trattamento specifico.  
 
Pneumovirus: virus respiratorio sinciziale umano 
Il virus respiratorio sinciziale umano infetta tutta la popolazione entro i 4 anni e può causare reinfezioni. La trasmissione avviene per contatto diretto, per aerosol o per contatto con oggetti contaminati. Il suo nucleocapside non ha attività emagglutinante o neuraminidasica. 
Invade la mucosa respiratoria, inducendo la formazione di sincizi. La necrosi del tessuto è causata dalla risposta immunitaria. I neonati possono andare incontro a ostruzione delle vie aeree da parte delle placche necrotiche (bronchiolite). 
I bambini sani sono sottoposti a ossigenoterapia, somministrazione di vapore freddo con ribavarina e reintegrazione di liquidi per via parenterale. 
I neonati prematuri possono essere trattati con siero iperimmune. 
 
Famiglia Rhabdoviridae 
I membri della famiglia dei Rhabdoviridae presentano una forma ogivale, simile a quella di un proiettile, di circa 180x60nm di dimensione. 
Sono virus rivestiti che gemmano dalle cellule infettate. La simmetria del nucleocapside è elicoidale. 
Il genoma è una singola molecola di RNA negativo a singolo filamento. Il virione contiene anche l’enzima fondamentale per la replicazione, la trascrittasi virionica (proteine L e NS). 
Sono virus diffusi in molti animali o piante. Le infezioni da Rhabdovirus sono antropozoonosi, ovvero casi in cui il virus animale viene accidentalmente trasmesso all’uomo. 
Nell’organismo umano il recettore per il virus è il recettore per l’acetilcolina. 
Due sono i generi appartenenti a questa famiglia: 
- Lyssavirus: virus della rabbia (unico genere con interesse patologico sull’uomo) 

- Vesciculovirus: causa della stomatite vescicolare 


L’uomo è l’anello terminale della catena di replicazione del virus, perché se è colpito muore. La rabbia è una zoonosi che coinvolge il sistema nervoso centrale e porta a morte in circa il 100% dei casi. 
La trasmissione avviene per morso di un animale infetto, che presenta virus nelle secrezioni salivari. Il periodo di incubazione può essere inferiore alla settimana oppure superiore i due anni. Dipende dalla distanza tra il sito di inoculo del virus e il sistema nervoso centrale. 
- La prima replicazione del virus avviene nel tessuto connettivo e in quello muscolare.  

- Si ha quindi il passaggio del virus nelle fibre nervose sensitive e la migrazione centripeta verso il sistema nervoso centrale.  

- L’infezione causa encefalite acuta con degenerazione neuronale (aree colpite: tronco encefalico, ippocampo, cervelletto).  

- Si ha quindi diffusione centrifuga del virus per via nervosa, fino alle ghiandole salivari. 


La patogenesi va di pari passo con le quattro fasi del decorso clinico: 
- Periodo prodromico, caratterizzato da sintomatologia aspecifica, febbre, malessere, dolori (può durare anche anni) 

- Fase neurologica acuta, della durata di circa una settimana. È caratterizzata da ipertono muscolare, rigidità nucale, difficoltà alla deglutizione (idrofobia nell’animale e in un quarto dei pazienti) 

- Coma 

- Morte per arresto cardiocircolatorio 


Si distinguono due forme di rabbia: quella urbana, trasmessa dagli animali domestici, e quella silvestre, trasmessa dagli animali selvatici, che costituiscono il principale serbatoio del virus, non essendo controllabili. Il pipistrello è portatore asintomatico della rabbia. Si ha trasmissione mediante aerosol all’interno delle grotte abitate da moltitudini di questi animali. 
La rabbia è una patologia diffusa in tutto il mono tranne in Australia e Antartide, nelle isole della Gran Bretagna, dell’Irlanda e del Giappone (che hanno debellato il virus grazie alla profilassi e alla quarantena degli animali infetti). 
 
Poco agibile è l’isolamento salivare del virus. È possibile dimostrare la presenza dell’antigene nei tessuti colpiti, tuttavia ogni test possibile si rende positivo solo quando è troppo tardi per l’intervento. Gli ECP sono i corpi del Negri, inclusioni citoplasmatiche nelle cellule nervose. 
Il controllo è possibile grazie alla vaccinazione animale tramite virus vivo attenuato. Nell’uomo la vaccinazione antirabbica è somministrata alle categorie professionali esposte ed è costituita da virus inattivato. Può essere somministrato anche a persone esposte ad animale sospetto di rabbia con numerosi richiami. La protezione è comunque limitata ad un paio di anni. Se si ha il rischio di essere stati infettati dal virus è possibile profilassi passiva con siero iperimmune. 
 
Famiglia Picornaviridae 
I numerosi membri della famiglia Picornaviridae sono virus nudi con un capside a simmetria icosaedrica, del diametro di 20-25nm, costituito da dodici pentoni. Essendo nudi resistono a condizioni ambientali avverse. 
Il loro genoma è rappresentato da una molecola di RNA positivo a singolo filamento (7,4kb), poliadenilato al 3’ e complessato alla proteina VPg al 5’. Sono virus direttamente infettanti. 
È una famiglia molto numerosa, comprendente cinque generi: 
- Enterovirus (Poliovirus, Coxsackievirus, Echovirus. Questi ultimi sono “orfani”, non associati ad alcuna patologia) 

- Rhinovirus 

- Epatovirus/Heparnavirus 

- Cardiovirus 

- Aphtovirus 


Gli Enterovirus sono pH-stabili, il tratto gastroenterico è il punto di ingresso. Ne esistono 72 ceppi patogeni per l’uomo. Causano solo raramente malattie enteriche. 
I Rhinovirus sono i virus del comune raffreddore. Sono labili a pH inferiori a 6 e sono termolabili (la loro temperatura ideale di replicazione è 33°C). Per questo si replicano solo a livello delle alte vie respiratorie. 
Il genere degli Epatovirus comprende il virus dell’epatite A (HAV), con tropismo elettivo per le cellule epatiche. Fino a pochi anni fa era considerato un Enterovirus. (Si veda “virus delle epatiti”) 
 
Replicazione 
L’interazione con il recettore cellulare è altamente specifica ed è mediata dalla proteina VP1, che lega in un sito nascosto all’azione neutralizzante degli anticorpi. Sono stati sviluppati farmaci in grado di legare questo sito (pleconaril e derivati). I recettori appartengono alla superfamiglia immunoglobulinica (per i Rhinovirus ICAM-1 è il principale). 
Il genoma viene introdotto nel citosol da un canale formato dai vertici del virione. 
L’RNA genomico viene tradotto in una poliproteina, poi tagliata in diverse molecole a funzione strutturale o enzimatica. Il Poliovirus esprime una proteasi che degrada le CBP cellulari, bloccando la traduzione degli mRNA cellulari. La RNA-polimerasi virale produce un filamento negativo che funge da stampo per nuovi mRNA e genomi. 
Il procapside vuoto viene riempito dal genoma e la proteina VP0 viene clivata in VP2 e VP4 per dare il capside completo. I nuovi virus sono rilasciati per lisi della cellula ospite. 
 
Genere Enterovirus 
Gli Enterovirus sono patogeni esclusivamente umani, trasmessi per via orofecale. L’infezione asintomatica è serbatoio e principale causa di contagio. I Coxsackievirus e gli Echovirus possono anche essere trasmessi per aerosol. 
Dopo la replicazione localizzata a livello mucoso e linfoide, gli Enterovirus possono diffondere per la fase viremica dall’intestino ad organi molto distanti: SNC, fegato, cuore, muscoli, cute.  
Nella risposta immunitaria sono importanti le IgA secretorie, che prevengono l’attecchimento dell’infezione e le immunoglobuline circolanti, che prevengono la diffusione a siti distali. 
 
I Poliovirus hanno un tropismo ristretto a motoneuroni, neuroni sensitivi spinali, miociti scheletrici e cellule linfoidi.  
L’infezione generalmente rimane bloccata a livello enterico, asintomatica (90%). Le fasi della malattia si suddividono in alimentare, linfatica, viremica e neurologica. 
Si distinguono: 
- Poliomielite abortiva, minore (5%) con febbre e sintomi aspecifici oltre a vomito. 

- Poliomielite non paralizzante, o meningite asettica (1-2%), dopo la crisi minore, con dolori al dorso e spasmi muscolari 

- Poliomielite paralizzante, maggiore (0,1-2%) provoca necrosi dei neuroni, con conseguente paralisi flaccida, generalmente asimmetrica (nervi spinali) agli arti o paralisi dei muscoli respiratori (nervi bulbari). L’evoluzione della malattia può portare a remissione, paralisi residua o morte.  


Il 20-80% dei pazienti colpiti mostra decenni dopo sindrome post-poliomielitica con degenerazione dei muscoli colpiti da paralisi flaccida. Esistono tre tipi antigenici di Poliovirus, che non danno reattività crociata. 
L’isolamento può essere effettuato precocemente dalla faringe o per periodi prolungati dalle feci. 
La poliomielite oggi è controllata tramite vaccinazione. Vaccinazione anti-polio: vaccinazione di Sabin, a base di virus vivo attenuato somministrato per via orale, e vaccinazione di Salk, a base di virus ucciso, somministrato per via parenterale. Prima si somministra il vaccino ucciso, che crea a livello parenterale una barriera di IgA, poi si utilizza il vaccino di Sabin. 
 
I Coxsackievirus sono divisi in due gruppi: A e B. Danno affezioni molto diverse, prevalentemente asintomatiche. Il gruppo A è responsabile di lesioni vescicolari (erpangina), con sintomi aspecifici, odinofagia e vomito. Il gruppo B è responsabile anche di miocardite, pericardite, mialgia epidemica, pleurodinia (o malattia di Bornholm) estremamente dolorosa. 
È possibile meningite virale asettica con guarigione spontanea in pazienti superiori all’anno di età. 
La coltura in vitro del ceppo B è possibile, mentre quella del ceppo A no. 
 
Echovirus 
Si pensava non dessero patologie nell’uomo. Miscellanea di affezione.  
 
Genere Rhinovirus 
Poiché esistono diversi tipi di Rhinovirus la reinfezione è possibile. Sono infezioni con incidenza stagionale. Quelle da Rhinovirus sono prevalenti in inverno, quelle da Enterovirus in estate. 
Infezioni della prima infanzia in forma subclinica nelle zone non industrializzate. Nei paesi sviluppati, infezioni dell’adulto più gravi. La diagnosi è essenzialmente clinica. 
I Rhinovirus sono estremamente contagiosi per aerosol o contatto con fomiti. Le mani sembrano essere il vettore principale. Nella metà dei casi l’infezione è asintomatica. Sono gli agenti eziologici del comune raffreddore. Le cellule infettate secernono bradichinina ed istamina, mediatori vasodilatatori che causano rinorrea. L’apice della malattia viene raggiunto in 3-4 giorni. Le terapie sono solitamente sintomatiche, essendo infezioni autolimitanti e di lieve entità. 
L’immunità persiste per circa 18 mesi, quindi son comuni reinfezioni. 
 
I virus delle epatiti 
Si distinguono in: 
- Virus epatitici primari: appartengono a famiglie diverse, ma hanno tutti tropismo per gli epatociti. o HBV, virus a DNA 

o HAV, HCV, HDV, HEV, virus a RNA 




- Virus epatitici minori (o secondari): danno epatiti come complicanze, ad esempio EBV 


 
Virus dell’epatite A HAV 
È un virus con genoma a RNA positivo (7,5kb), appartenente ai Picornaviridae. In un primo momento è stato identificato come Enterovirus sierotipo 72, poi è stato isolato in un genere a parte, in quanto è meno citotossico. 
È l’agente eziologico dell’epatite A, itterocatarrale, una volta anche detta epatite infettiva. La trasmissione avviene per via oro-fecale ed è una forma gastrointestinale. Gran parte dei bambini e parte degli adulti infetti sono asintomatici e quindi facilitano il contagio. È un virus resistente a pH estremamente acidi, detergenti e temperature elevate. 
I virus sono acquisiti per ingestione da mitili ed acque contaminati. Dal tratto digerente si portano nella linfa ai linfonodi, da dove si instaura la viremia. Il virus può quindi raggiungere il tessuto per cui presenta tropismo, ovvero il tessuto epatico (epatociti e cellule del Kuppfer). Non causa citolisi e viene rilasciato nella bile e quindi nelle feci. 
Il quadro clinico mostra le manifestazioni simili tra tutte le varie epatiti. La sintomatologia è varia, da assente a itterica. Il periodo di incubazione va dagli 1 ai 3 mesi. Si ha una fase prodromica, caratterizzata da malessere e dolore addominale, ed una fase conclamata, con ittero (iperbilirubinemia) e innalzamento dei livelli ematici degli enzimi epatici. Può portare anche a morte (epatite fulminante). Il danno epatico è immunomediato. Non cronicizza.  
La diagnosi viene basata su anamnesi, diagnosi clinica, diagnosi biochimica e diagnosi specifica sierologica, applicabile un mese dopo l’esordio della sintomatologia (picco delle IgM a 6 settimane, picco delle IgG a 10). 
La terapia è di supporto, con controllo della dieta e riposo. Il fegato è capace di rigenerarsi. 
Esiste un vaccino, a base di virus ucciso, somministrato per via parenterale. In caso di rischio d’esposizione la somministrazione di siero iperimmune è efficace nel prevenire la malattia clinica. 
 
Hepadnavirus – virus dell’epatite B HBV 
È l’unico virus dell’epatite a DNA: HBV. È un virus rivestito con nucleocapside a simmetria icosaedrica, dal diametro di 40-48nm e costituito da 180 capsomeri. Per essere dotato di envelope, è resistente ad ambiente acido, congelamento e temperature lievemente elevate. 
Il genoma è una molecola di DNA circolare a doppio filamento (3,2kb), solo parzialmente bicaterario, in quanto il filamento positivo è più corto di quello negativo. Il genoma codifica anche per una DNA polimerasi RNA-dipendente. Secondo la classificazione di Baltimore costituisce una classe a parte, la classe VII. 
 
Produce in eccesso alcuni costituenti, che vengono riversati nel sangue. Essi sono HBsAg, antigene di superficie del virus. 
Esistono tre forme morfologicamente distinte del virus: 
- Particella di Dane: virione completo di 40nm 

- Particelle sferiche, di 20nm, monomeri di HBsAg 

- Forme tubulari, di 20nm, in quantità ridotta, polimeri 


HBsAg, detti anche antigene Australia, sono tre glicoproteine (L, M, S), codificate da un unico gene S ma tradotte a partire da codoni differenti. Esistono 10 sottotipi antigenici di HBsAg. 
HBcAg è l’antigene del core, di 21kDa.  
HBeAg è l’antigene interno, prodotto in eccesso. Corrisponde all’infezione attiva del virus. 
Il gene P codifica per la polimerasi virale. Il gene X codifica per la proteina X, l’enzima transattivante, con funzioni di regolazione genica. Esso è legato all’epatocarcinoma (cronicizzazione dell’infezione). 
 
REPLICAZIONE 
Dopo l’adsorbimento, la fusione a livello della membrana epatocitaria e la disgregazione del nucleocapside, il DNA migra nel nucleo. Viene riparato il filamento di DNA positivo mancante ed esso rimane come episoma nucleare. La trascrizione dei geni viene portata avanti dalla RNA polimerasi II della cellula. Si producono: 
- RNA subgenomici, mRNA per le proteine del pericapside e per la proteina X 

- RNA genomici, a piena lunghezza, per le proteine S e la polimerasi, e lo stampo per la retrotrascrizione. 


All’interno del virione, si ha la sintesi del DNA da retrotrascrizione dell’RNA genomico, più lungo del DNA, degradazione dell’RNA intermedio e sintesi della catena positiva del DNA. Si ha formazione del nucleocapside nel reticolo endoplasmatico e quindi gemmazione del virus neoformato. 
A differenza dei Retroviridae, HBV non ha necessità di integrarsi. L’integrazione può però avvenire (è stato evidenziato un genoma di HBV integrato in cellule di carcinoma epatocellulare), in modo casuale, senza siti particolari. 
 
TRASMISSIONE, PATOGENESI E SINDROMI CLINICHE 
HBV è un virus specie-specifico. La trasmissione avviene per via parenterale: contatto con liquidi biologici infetti, per via perinatale o per contatto sessuale. Un’infezione precoce non dà maggiore rischio di cronicizzazione. Si ha un’alta frequenza della malattia nelle popolazioni a basso livello socio-economico. La trasmissione è elevata. In 1ml di medium sono contenuti 109 virioni. Essi resistono all’essiccamento per una settimana circa. 
Dopo l’ingresso, il virus entra in circolo e raggiunge il fegato. Infetta però anche altre cellule, dando patologie extra-epatiche: nefrite, pancreatite, vasculite e neuropatie di varia natura. Si ha danno per precipitazione degli immunocomplessi. Il danno epatico è immunomediato. 
La sintomatologia è varia ed esordisce dopo un lungo periodo di incubazione, che può andare dalle 6 settimane ai 6 mesi. 
In caso di risposta cellulomediata insufficiente, si instaura un quadro cronico. Il quadro acuto è caratterizzato da rigonfiamento e necrosi degli epatociti. 
Le manifestazioni sintomatiche aumentano nell’età adulta (circa 60% dei casi asintomatici): 
- Epatite acuta: 30% dei casi. Fase prodromica (febbre, malessere, seguiti da vomito e sensazione di freddo), fase itterica (con urine scure e feci chiare), convalescenza 

- Epatite cronica: 10% dei casi, permanenza per più di 6 mesi 

- Epatite fulminante: 1% dei casi 

- Complicanze: cirrosi, per sostituzione di tessuto epatico funzionale con tessuto connettivo, disposto in formazioni spiraliformi, carcinoma epatocellulare (con periodo di latenza 9-35 anni) 


 
La presenza di antigeni e di relativi anticorpi specifici permettono la stadiazione della malattia: 
1. HBsAg, HBeAg: periodo di replicazione attiva del virus, corrispondente al picco di transaminasi sieriche 

2. Ig anti-HBsAg e anti-HBeAg non dimostrabili fino all’estirpazione dell’antigene 

3. Periodo finestra: mancanza sia di antigeni che di anticorpi specifici 

4. Fase post acuta: IgM anti-HBcAg, non ancora rilevabili Ig anti-HBsAg 

5. Guarigione: IgG anti-HBcAg, Ig anti-HBsAg 


In caso di cronicizzazione sono rilevabili poche IgM anti-HBcAg, si può identificare HBsAg in circolo e, in caso di intensa replicazione, HBeAg. 
La diagnosi laboratoristica si basa su parametri sierologici e PCR. Esiste un vaccino, costituito da HBsAg. Esso viene somministrato per via parenterale (a 0, 1 e 6 mesi l’una dall’altra). Il soggetto vaccinato è discriminabile da un soggetto guarito per la mancanza di anticorpi anti-HBcAg. 
 
Virus dell’epatite D o agente delta HDV 
È un virus difettivo, che richiede HBV come virus helper. È responsabile del 40% delle epatiti fulminanti. Il virione è costituito da un core a RNA negativo circolare a singolo filamento (piccolo 1,7kb), HDAg e HBsAg. 
La RNA polimerasi coinvolta è quella cellulare, che produce copie genomiche. Esse assumono la forma di ribozima e clivano queste molecole circolari a formare mRNA. 
L’epatite acuta è caratterizzata da coinfezione o superinfezione. Quest’ultimo caso è più grave perché HBV è già presente e quindi HDV può replicarsi immediatamente. Può cronicizzare e nel 60-70% dei casi si ha sviluppo di cirrosi. La diagnosi è sierologica o molecolare.  
Virus dell’epatite C HCV 
È un virus a trasmissione parenterale e sessuale. È un virus epatropo, ma infetta anche macrofagi e linfociti. Copre il 90% delle epatiti virali non-A non-B. 
Fa parte della famiglia dei Flaviviridae (flavus, giallo per ittero).  
È un virus sferico rivestito, con nucleocapside a simmetria icosaedrica. Il diametro è di circa 50nm. 
Il genoma è una molecola a singolo filamento di RNA positivo (9,1kb). 
Esprime due proteine glicosilate sul pericapside: GpE1 e GpE2, estremamente variabili. Il controrecettore cellulare è CD81 o LDL/VLDL. 
Dal genoma viene tradotta un’unica poliproteina, scissa nelle varie componenti virali. 
L’RNA ha le due estremità non codificanti, a funzione regolatoria. Al 5’ si hanno i geni C del capside e i geni E1 ed E2. Al 3’ i geni per le proteine NS1-5. HCV rimane in forma episomiale. 
Per variabilità sono identificabili 6 genotipi e numerosi sottotipi, legati alla localizzazione geografica. Non hanno virulenza diversa, ma differente suscettibilità alla terapia. 
Nell’ambito dello stesso individuo (infezione cronica) è possibile la presenza di tipi virali diversi (quasispecie) 
Vengono prodotti 1011-1015 nuovi virioni al giorno. Nello stesso individuo la popolazione cambia 3 volte al giorno. 
 
Il periodo di incubazione è di 5-10 settimane. Solo il 15-20% dà infezione sintomatica, ma di questi il 50-80% cronicizza. Il 20% delle infezioni croniche evolvono quindi in cirrosi. 
È un virus scoperto abbastanza recentemente, ma di sicuro circolante già da tempo. 
Fattori di rischio sono sesso, razza, immunodepressione, carica virale, coinfezioni, alcolismo e sindromi metaboliche epatiche. 
Un’infezione cronica può dare manifestazioni extraepatiche immunomediate dalla precipitazione degli immunocomplessi, tra cui la crioglobulinemia nel 40% dei casi. 
Uno screening sierologico, con antigeni sintetici ha dimostrato che il 3-4% della popolazione mondiale risulta infettata da HCV. 
La diagnosi è essenzialmente clinica da funzionalità epatica (transaminasi solo “mosse”). Dopo l’analisi sierologica, che però non è in grado di stabilire se l’infezione è in corso, recente o pregressa, si possono effettuare ricerche degli acidi nucleici quali RT-PCR o ricerca antigenica. 
La terapia è a base di interferone e ribavirina ma ha pesanti controindicazioni. 
 
Virus dell’epatite E HEV 
È un Calicivirus (recentemente spostato nel genere Hepevirus), ha genoma a RNA positivo a singolo filamento, con capside icosaedrico, nudo (27-34nm). La trasmissione è orofecale, ed è diffuso in Estremo Oriente. L’incubazione va dai 25 ai 55 giorni. È correlato ad un’elevata mortalità nelle donne in gravidanza (20% circa) per scompenso nella risposta immunitaria. 
 
Famiglia Flaviviridae e Togaviridae 
La famiglia dei Togaviridae comprende gli Alphavirus, responsabili di encefaliti, e Rubivirus, responsabile della rosolia. Dei Flaviviridae fanno parte i Flavivirus, i Pestivirus (non patogeni per l’uomo) ed Hepacivirus. Gli Alphavirus, così come i Flaviviridae, fanno parte degli arbovirus, trasmessi per puntura d’insetto (generalmente zanzara). Gli uomini sono gli ospiti finali perché non mantengono viremia persistente in grado di reinfettare artropodi vettori.  
 
 
 
 
Genere Alphavirus 
Gli Alphavirus sono simili ai Picornaviridae. Sono rivestiti da un envelope che avvolge strettamente il nucleocapside grazie all’interazione fra questo e le glicoproteine di membrana. Il nucleocapside è icosaedrico. Le dimensioni vanno dai 45 ai 75nm. 
Il genoma è una molecola di RNA positivo a singolo filamento.  
mRNA precoci codificano per una poliproteina contenente proteine non strutturali precoci (4, tra cui proteasi e RNA-polimerasi RNA-dipendente). Dal filamento stampo negativo vengono prodotti l’RNA genomico e mRNA per proteine strutturali capsidiche (C) e dell’envelope (E1-2-3). 
Gli Alphavirus sono rilasciati per gemmazione. 
La trasmissione avviene attraverso la puntura di zanzara infetta. L’incubazione è breve, inferiore alla settimana. Nella fase viremica si hanno sintomi aspecifici, leucopenia, possibili artrite ed encefalite per danni diretti, esantema per danno immunomediato. 
- Chikungunya acuta, artralgia e talora artrite claudicante, con esantema. Prevale in Sudamerica e Africa occidentale 

- Encefaliti equine dell’est e dell’ovest: sintomi neurologici con incidenza variabile, più comuni nei giovani 

- Encefalite equina venezuelana minore coinvolgimento del SNC, ma sintomi sistemici pronunciati 


Sono importanti i meccanismi aspecifici e la risposta cellulomediata. La risposta anticorpale limita la fase di viremia. La diagnosi è prettamente clinica. La conferma laboratoristica è possibile con metodi sierologici e RT-PCR/ricerca degli antigeni virali. 
 
Genere Rubivirus 
Virus della rosolia 
Il virus della rosolia è un virus tipicamente umano. Ha dimensioni di 40-80nm e, facendo parte dei virus togati, presenta uno spesso pericapside. Il genoma è una molecola di RNA positivo a singolo filamento. La sua stabilità antigenica ha reso possibile la preparazione di un vaccino efficace. 
La trasmissione avviene per via aerea, con le secrezioni respiratorie e l’uomo è l’unico serbatoio del virus. Può persistere per anni in modo asintomatico. La replicazione avviene nel tratto respiratorio superiore, da dove passa ai linfonodi regionali. Si ha quindi una viremia che permette una replicazione interna con eventuale viremia secondaria. L’escrezione dei prodotti virali si ha a livello del rinofaringe. Non ha effetti citolitici. 
Causa un esantema maculo-papulare all’incirca 20 giorni dopo l’infezione, per precipitazione degli immunocomplessi. Esso dura tre giorni. Se la malattia si instaura nell’età adulta, si hanno complicanze nel 50% dei casi, quali poliartralgie e artrite. 
Tra le complicanze si hanno: 
- Encefalomielite post-infettiva, compare 1-6 giorni dopo la comparsa dell’esantema, per superamento della BEE. È dovuta a ipersensibilità verso gli antigeni del sistema nervoso centrale. I sintomi sono mal di testa, vomito, rigidità nucale. Un segno è l’alterazione dell’elettroencefalogramma. 

- Panencefalite progressiva, rara. Il virus persiste asintomatico per anni. Causa deterioramento neurologico progressivo. Porta a morte entro 8 anni dall’insorgenza. 


Il virus della rosolia è teratogeno: nel feto porta all’insorgenza di malformazioni. La rosolia prenatale si ha solo da infezione materna primaria, in quanto gli anticorpi impedirebbero la trasmissione. I danni maggiori si hanno se l’infezione si instaura nel primo trimestre di gravidanza. Può portare a: 
- aborto spontaneo 

- morte perinatale 

- sindrome da rosolia congenita: cataratta, difetti cardiaci e sordità (associata spesso a tolleranza immunologica per il virus con conseguente difficoltà di eradicazione) 

- talora panencefalite progressiva 

- può indurre angiopatia con compromissione della crescita fetale 

- l’effetto citotossico rallenta la crescita cellulare 


 
La diagnosi di rosolia è essenzialmente clinica, basata sulla comparsa di esantema e linfadenopatia. 
Si può effettuare l’analisi sierologica con ricerca delle IgM o l’aumento delle IgG. 
La diagnosi prenatale può essere effettuata per rilevamento di IgM nel sangue cordonale o isolamento del virus nel liquido amniotico. 
Il vaccino messo a punto è costituito da virus vivo attenuato, somministrato a soggetti prepuberi. 
 
Genere Flavivirus 
I Flavivirus sono più piccoli degli Alphavirus (37-50nm). Sono rivestiti e contengono un genoma a RNA positivo a singolo filamento (11kb). Il nucleocapside ha simmetria icosaedrica. 
Il genoma viene tradotto in una singola poliproteina in cui i geni strutturali sono sintetizzati prima e con maggiore efficienza. 
Vengono rilasciati per gemmazione o lisi. Le manifestazioni cliniche sono solitamente benigne, ma si possono avere: 
- Encefaliti (di St. Louis, giapponese, di Murray Valley…), trasmesse da zanzare o zecche. 

- Febbre con artralgia ed esantema: virus dengue, con sintomi della durata di una settimana, trasmessa dalla zanzara, può dare anche gravi forme emorragiche e sindromi da shock 

- Febbri emorragiche: virus della febbre gialla (con degenerazione multiorgano e ittero), febbre West Nile… trasmesse da zanzare o zecche. 


La viremia, importante nei casi di encefalite fatale, è controllata dai macrofagi e dagli anticorpi specifici. I danni neuronali sono dovuti in parte all’azione diretta del virus, in parte all’azione flogistica. Le encefaliti sono trasmesse da zanzare Culex o zecche. La dengue è la più diffusa, trasmessa dalla zanzara Aedes aegypti. 
La conferma laboratoristica è possibile per riscontro di IgM nel liquor cefalorachidiano. 
 
Famiglia Retroviridae 
I membri della famiglia dei Retroviridae sono caratterizzati dalla presenza dell’enzima trascrittasi inversa, una DNA polimerasi RNA-dipendente. 
Sono suddivisi nelle sottofamiglie: 
- Oncovirinae, comprendente i virus oncogeni HTLV I e II 

- Lentivirinae, comprendente HIV, caratterizzati da infezioni lente, con una lunga incubazione 

- Spumavirinae, non associate ad alcuna patologia umana 


Queste sottofamiglie hanno morfologie diverse per la posizione del nucleocapside nel pericapside. 
Sono virus sferici rivestiti, con diametro tra gli 80 e i 120nm. HIV mostra un nucleocapside a tronco di cono, le Oncovirinae a simmetria icosaedrica. 
Il genoma dei Retroviridae è diploide: è infatti costituito da due molecole di RNA positivo a singolo filamento identiche (8-11kb). Esso ha un cap al 5’ e una sequenza poliadenilata al 3’. Le due molecole di RNA sono legate a livello del 5’ 
All’interno del virione si hanno già presenti gli enzimi trascrittasi inversa e integrasi, e due tRNA cellulari, primer della trascrittasi. Per i meccanismi di replicazione si veda dopo la sezione su HIV. 
Le Oncovirinae animali sono state scoperte già all’inizio del 1900. Quelle umane, invece, solo negli anni 1980. Tali virus sono oncogeni di per sé stessi, per la presenza di geni specifici. Non sono una concausa, come invece molti altri virus, dell’insorgenza di patologia neoplastica. 
La loro oncogenesi è dovuta a: 
- Presenza di geni ONC, che portano a tumori policlonali (solo negli animali) 

- Sovraespressione di un oncogene cellulare 

- Transattivazione mediata dal gene Tat 


 
HIV-1 e HIV-2 
Il serbatoio di tali virus è nelle popolazioni sottosviluppate (Africa e Sud-est asiatico). Si pensa che il virus sia derivato dal virus dell’immunodeficienza della scimmia (SIV). Sono conosciuti due sierotipi, tuttavia il virus mostra notevole variabilità genetica e fenotipica. 
HIV-1 presenta i ceppi M (main, con 11 sottotipi A-K), N (new) e O. HIV-2 presenta 6 sottotipi A-F. 
Sono possibili superinfezioni dovute a ceppi diversi. 
Il genoma del virus presenta: 
- gag (group specific antigen), che codifica per p55, da cui derivano proteine strutturali (p17), la proteina p24 del nucleocapside e p15, da cui a propria volta originano p7 e p6. Le proteine p17 e p24 sono marker per la ricerca di anticorpi specifici 

- pol (polymerase), che codifica per: trascrittasi inversa, endonucleasi-integrasi e proteasi 

- env (envelope), che codifica per gp160, da cui originano gp120 e gp41. 

- geni accessori 

- sequenze ripetute non codificanti LTR alle estremità 


L’envelope del virus mostra spicole (“trimeri a lecca lecca”) di superficie ad attività recettoriale, formate da gp120 e gp41. Esse derivano dal clivaggio di un’unica proteina, gp160. I farmaci inibitori delle proteasi inibiscono la maturazione delle glicoproteine dell’envelope. gp120 è importante per il tropismo e viene riconosciuta da immunoglobuline neutralizzanti. Variano nell’infezione cronica, dando origine a quasispecie. 
I recettori cellulari del virus sono: CD4, CD26 o HLA-DR con corecettori (CCR-5 nei macrofagi e CXCR4 nei linfociti T). A seconda del corecettore usato si distinguono virus M-tropici, T-tropici o Dual-tropici. 
 
Dopo l’infezione si ha la retrotrascrizione dell’RNA in DNA, la formazione del secondo filamento, che trasloca nel nucleo e viene quindi integrato (stadio di provirus) nel genoma della cellula ospite. Esso è leggermente più lungo dell’RNA parentale. La trascrittasi inversa è molto prona ad errori, introducendone in media 5 per genoma, favorendo lo sviluppo di nuovi ceppi virali in grado di eludere il sistema immunitario. 
I geni regolatori della trascrizione (mediata dalla RNA polimerasi II cellulare) dei geni di HIV sono: 
- Gene Tat, transattivatore della trascrizione, il cui prodotto agisce sulla sequenza TAR 

- Gene Rev, che regola la replicazione virale, aumentando l’espressione delle proteine strutturali e facilitando il trasporto di mRNA verso il citosol 

- Gene Nef, il cui prodotto riduce l’espressione di CD4 e MHC-I, fondamentale per la progressione dell’AIDS 


Solo dopo la gemmazione del virus la proteasi cliva i prodotti di gag e gag-pol. 
 
Oltre alla classificazione a seconda del tropismo virale, si distinguono ceppi che inducono (SI) o non inducono (NSI) la formazione di sincizi, a lenta replicazione e bassa produzione virale (S/L) o a veloce replicazione ed alta produzione virale (R/H). 
 
Il tropismo dei virus è a livello del tessuto linforeticolare, dei macrofagi e dei linfociti. 
La distruzione dei linfociti T CD4+ è mediata da gemmazione, danno metabolico o immunologico. La deplezione è dovuta anche all’induzione della formazione di sincizi. 
L’assenza di linfociti T CD4+ impedisce il corretto funzionamento dei linfociti citotossici CD8+ e dei linfociti B. Questo causa una immunodeficienza grave, con esposizione a infezioni opportuniste. 
 
La trasmissione può essere per via sessuale, parenterale o verticale. Il virus è presente nel sangue, nel liquido seminale e nelle secrezioni vaginali, non in saliva e tessuti integri. 
Le popolazioni a rischio più elevato sono omosessuali e soggetti sessualmente promiscui, partner di soggetti infetti, tossicodipendenti, politrasfusi, emofilici, figli di madri infette. 
Il virus può attraversare la placenta attorno all’ottava settimana, oppure può essere trasmesso durante il passaggio nel canale del parto e la lattazione. La diagnosi deve essere diretta tramite PCR. Un terzo circa dei bambini nati da madri sieropositive è infetto. 
 
Patogenesi: 
1. Infezione primaria: incubazione di 3-6 settimane. Asintomatica o con sintomatologia acuta ed una sindrome simil-EBV. È caratterizzata da elevata viremia, trombocitopenia e linfopenia, inversione del rapporto CD4/CD8. 

2. Latenza clinica (non virale), asintomatica, con risposta immunitaria specifica (sieropositività), elevata replicazione virale (109 nuovi virioni al giorno), elevata distruzione di T CD4+, produzione di citochine, slatentizzazione e risposta umorale. I parametri di progressione sono il titolo della viremia (>104 virus/ml) e il numero di linfociti T CD4+ (<350/mm3). Nei pazienti che vivono a lungo, non c’è progressione verso l’AIDS 

3. AIDS conclamata: ricorrenza di infezioni opportunistiche (Pneumocystis carinii, Mycobacterium avium-intracellulare e CMV), manifestazioni neoplastiche (associato in particolare al sarcoma di Kaposi), alterazioni ematologiche periferiche, lesioni degenerative del sistema nervoso centrale. 


 
La diagnosi può essere sierologica, mediante la rilevazione di anticorpi anti-gp41 o anti-gp-120. Sono possibili falsi positivi e falsi negativi (questi ultimi nel periodo finestra). Nella maggior parte dei casi gli anticorpi specifici si sviluppano in 4-8 settimane, ma sono stati riportati casi di sviluppo lentissimo (6 mesi o più). Il test di conferma è il Western blot. 
La diagnosi virologica può essere effettuata mediante quantificazione dell’RNA virale e la rilevazione della presenza dell’antigene virale nel sangue. 
 
La terapia HAART (trattamento antiretrovirale altamente attivo) è una terapia combinata di almeno tre farmaci a bersagli differenti, che può portare la viremia vicina allo zero e ridurre la mortalità e morbilità:  
- inibizione della fusione 

- inibizione della retrotrascrizione o Analoghi nucleosidici (azidotimidina AZT, dideossiinosina e dideossicitidina) 

o Non nucleosidici (nevirapina) 




- inibizione della proteasi (saquinavir, indinavir, nelfinavir) 

- inibizione della integrasi. 


 
HTLV-1 
Responsabile di leucemie T dell’adulto. Sono riscontrabili anticorpi anti-HTLV in pazienti con leucemie T. Manifestazioni di infezioni da parte di questi virus sono linfoadenopatie, ipercalcemia, patologie opportuniste. Il periodo di latenza prima dell’insorgenza della leucemia è lungo, anche di 30 anni. 
Il virus è endemico in Africa, Sud America e Sud Est americano. La trasmissione si ha per via sessuale, parenterale o verticale. La diagnosi è sia sierologica che virologica.  
 
Famiglia Reoviridae 
La famiglia dei Reoviridae comprende 4 generi di interesse medico: Rotavirus, Orbivirus, Coltivirus e Reovirus (respiratori, enterici, orfani). 
Essi sono virus nudi, con doppio capside icosaedrico, di 60-80nm. Il loro genoma è costituito da 10-12 segmenti di RNA a doppio filamento. I virioni contengono casualmente più segmenti. 
Assomigliano a virus rivestiti per la presenza di glicoproteine di attacco e per il fatto che nell’assemblaggio acquisiscono un envelope, poi perduto. 
Il virus, dopo essere penetrato nella cellula per endocitosi mediata da recettore (residui di acido sialico), perde il capside esterno nei lisosomi. L’RNA bicatenario rimane sempre nel core. Viene trascritto il filamento negativo in RNA positivo da una trascrittasi virionica. Esso viene utilizzato per la sintesi di proteine costitutive e per la sintesi di RNA antisenso. Si ha quindi montaggio del virus e liberazione per lisi cellulare. 
 
Genere Rotavirus 
I Rotavirus sono associati a gastroenteriti infantili con diarrea. Se ne distinguono sei sierotipi, di cui l’A è il più importante. La trasmissione avviene per via orofecale. 
Può sopravvivere all’acidità gastrica moderata da trattamenti farmacologici o pasto recente. Invade le cellule dell’intestino tenue, causando ridotto assorbimento e netta secrezione di acqua e elettroliti.  
L’infezione è generalmente asintomatica o, dopo incubazione di 2 giorni, vomito, dolori addominali e diarrea acquosa. 
La diagnosi di laboratorio avviene per identificazione degli antigeni virali nelle feci. La diagnosi sierologica è poco utile e per essere significativa richiede almeno un aumento del titolo di 4 volte. 
Essendo autolimitante, la terapia è sintomatica e volta a ristabilire l’equilibrio idroelettrolitico. 
 
Genere Orbivirus 
Sono labili a pH acidi. 6 sono associati a patologia umana. Sono arbovirus. Danno patologia simil-influenzale. 
 
Genere Coltivirus 
Sono arbovirus. Il principale è l’agente eziologico della febbre da zecche del Colorado. Mostra un tropismo per i precursori eritroidi (eritroblasti e reticolociti). In genere dà infezione subclinica, altrimenti dà sintomi simili alla dengue: febbre bifasica, epatosplenomegalia, linfoadenopatia. Sono dimostrabili linfopenia e neutrofilopenia. 
La diagnosi principale è per ricerca antigenica su cellule sanguigne. Il trattamento è sintomatico, essendo una patologia autolimitante. 
 
Genere (Ortho)reovirus 
Tre sierotipi infettano i mammiferi. Sono ubiquitari, nelle acque di scarico e fluviali. Il sito di infezione primaria sono le cellule M e le placche del Peyer. La maggior parte è asintomatica oppure lievi faringiti e gastroenteriti. 
 
 
Famiglia Bunyaviridae 
I Bunyaviridae sono virus rivestiti, pressoché sferici, con dimensioni dai 90 ai 120nm. Il pericapside comprende due glicoproteine. Il nucleocapside ha simmetria elicoidale e comprende RNA polimerasi e due proteine non strutturali.  
Il genoma è costituito da tre segmenti (L, M e S) di RNA negativo o ambisenso a singolo filamento. 
I generi sono Bunyavirus, Phlebovirus, Nairovirus e Hantavirus. Sono arbovirus o robovirus (trasmessi da artropodi o roditori). 
La replicazione è citoplasmatica, il rilascio avviene per gemmazione o lisi a livello dell’apparato di Golgi. 
I virus sono contenuti in serbatoi animali e sono trasmessi da insetti (zanzare, mosche Phlebotomus, zecche) ematofagi. Gli Hantavirus sono trasmessi dai roditori direttamente o attraverso le urine. L’incubazione è di 2 giorni. 
L’infezione spesso è asintomatica o con picco febbrile durante la viremia, per la durata di tre giorni. Le singole patologie mostrano organi diversi colpiti: fegato, cervello, rene, endoteli, polmone. 
Tra le patologie più rilevanti: 
- encefalite (di La Crosse) improvvisa, con febbre, letargia e vomito. Dura 7 giorni e lascia postumi in un quarto dei pazienti circa 

- febbri emorragiche (della Rift Valley) con emorragie profuse (petecchiali, epistassi, ematemesi, melena). Metà dei casi ha esito fatale 

- sindrome polmonare da hantavirus con edema interstiziale e morte in pochi giorni. 


La diagnosi si basa principalmente su test sierologico e individuazione diretta degli antigeni virali in campioni clinici. Non esiste terapia specifica.  È consigliabile la quarantena dei pazienti e il controllo degli artropodi vettori e degli animali serbatoio (vaccinazione). 
 
Famiglia Coronaviridae 
I Coronaviridae sono virus rivestiti (80-160nm), in cui le glicoproteine del pericapside E2 hanno forma di clava e conferiscono l’aspetto a corona. Altre glicoproteine dell’envelope sono E1 e talvolta E3 (emagglutinina-neuramminidasi). Il nucleocapside è a simmetria elicoidale, formato dalla proteina N. Il genoma è costituito da una lunga molecola di RNA positivo a singolo filamento (30kb) con cap al 5’ e coda poliadenilata al 3’.  
L’infezione avviene a livello dell’epitelio delle alte vie aeree (temperatura 33-35°C), dopo trasmissione per aerosol. La penetrazione può avvenire per fusione o per endocitosi mediata da recettore. Tra le prime proteine espresse si ha la polimerasi virale. La liberazione avviene per gemmazione. I generi sono i Coronavirus e i Torovirus. Di questa famiglia fa parte il virus della SARS, severe acute respiratory syndrome. 
Causano il 20% dei raffreddori, con periodo di incubazione più lungo rispetto ai Rhinovirus, che può aggravarsi in pazienti già malati. Sono possibili le reinfezioni ed esistono ceppi gastroenterici (spesso asintomatici). 
Non esiste terapia specifica antivirale né vaccinazione. 
 
Famiglia Caliciviridae 
I Caliciviridae sono virus nudi (27nm) a simmetria icosaedrica. Il genoma è una molecola di RNA positivo a singolo filamento. I patogeni per l’uomo comprendono l’agente di Norwalk e HEV. 
La replicazione è citoplasmatica, con produzione di una poliproteina. La liberazione avviene per lisi. 
Il virus colpisce la funzione dell’orletto a spazzola, causando gastroenterite autolimitante in 2 giorni. La trasmissione è per via aerea ed orofecale. Esistono vari sierotipi dell’agente di Norwalk, che stimolano immunità specifica a breve termine. Il trattamento è sintomatico. 
 
Famiglia Filoviridae 
I Filoviridae sono virus rivestiti, filamentosi (80x800nm circa), con nucleocapside elicoidale. Il genoma è una molecola di RNA negativo a singolo filamento, he codifica per sette proteine. 
I due virus della famiglia sono Marburg ed Ebola, agenti eziologici di febbri emorragiche spesso fatali. Sono endemici in Africa ed hanno una trasmissione ed una mortalità così elevate che le epidemie sono limitate spazialmente dalla morte di tutti gli individui suscettibili. La trasmissione avviene tramite sangue o presidi. 
L’elevato tasso di replicazione causa necrosi epatica, lienale, polmonare e linfonodale. La lisi degli endoteli causa emorragia disseminata con possibile shock ipovolemico. 
Nel 90% dei casi si ha morte. Esiste una percentuale di infezioni subcliniche. I campioni devono essere manipolati in biosicurezza 4. Marburg è coltivabile il linee di scimmia, Ebola solo in vivo. Il CPE è la presenza di inclusioni citoplasmatiche. 
I pazienti devono essere messi in quarantena e si può provare a somministrare IFN e siero iperimmune. 
 
Famiglia Arenaviridae 
Gli Arenaviridae sono virus rivestiti (120nm), dall’apparenza sabbiosa, in quanto contengono ribosomi eucarioti. Il nucleocapside è sferico e contiene un genoma a RNA circolare a singolo filamento, negativo o ambisenso, diviso in due frammenti (L ed S totale circa 7kb) e una trascrittasi. 
La replicazione è citoplasmatica e la liberazione avviene per gemmazione. 
La famiglia comprende i virus della coriomeningite linfocitaria e quelli della febbre emorragica (Lassa, Junin, Machupo). Essi possono essere zoonosi e vengono trasmessi tramite aerosol, cibo e oggetti contaminati. Infettano i macrofagi e mediano danno tissutale. Il periodo di incubazione è di un paio di settimane. 
Coriomeningite linfocitica: nel 70% dei casi è asintomatica. Dà sintomi simil-influenzali. Il virus è riscontrabile nel CSF ma non nel sangue. 
Febbre di Lassa, Junin, Machupo, endemiche in diverse regioni (Africa occidentale, America meridionale) causano coagulopatia con petecchie, talvolta emorragie con conseguente leucotrombocitopenia. Si può avere emorragia viscerale per necrosi dell’organo (fegato e milza). 
La diagnosi laboratoristica è sierologica, l’isolamento non viene fatto per pericolosità (biosicurezza ¾). La terapia è generalmente di supporto e può prevedere ribavarina per la febbre di Lassa. 
FUNGHI O MICETI 
I funghi, o miceti, sono microrganismi eucarioti: presentano un nucleo ben definito, delimitato da membrana nucleare, un apparato di Golgi e un reticolo endoplasmatico. Il tallo è il corpo del fungo. La membrana cellulare è costituita da fosfolipidi, glicoproteine ed ergosterolo. All’esterno di essa si ha una parete cellulare rigida e pluristratificata, costituita da chitina. 
La maggior parte dei funghi è aerobia. Alcuni mostrano capacità fermentativa mentre altri sono anaerobi stretti. Sono positivi alla colorazione di Gram e, nello stato vegetativo, non sono acido-resistenti. 
I funghi si distinguono in miceti unicellulari (lieviti), che si riproducono in maniera asessuata, e pluricellulari (muffe o miceti filamentosi, presentano ife). 
Comprendono microrganismi utili o dannosi per l’uomo. Questi ultimi danno quadri clinici da lievi forme cutanee a infezioni mortali. 
In natura sono responsabili della decomposizione dei rifiuti organici. Sono impiegati nella fermentazione e nella produzione di ormoni o antibiotici. 
 
Lieviti 
Sono funghi unicellulari a forma ovoidale, di dimensioni circa 10 volte quelle batteriche. Presentano una parete cellulare, diversa però da quella batterica per struttura. Si riproducono per gemmazione o scissione binaria. Hanno una crescita rapida, con tempo di generazione di 24-48 ore, a temperature o tra i 27 e i 30°C o a 37°C. Su terreno solido formano colonie simil-batteriche, più grosse. 
L’identificazione è biochimica (generalmente API). Soprattutto i lieviti patogeni sono dotati di dimorfismo: tra i 35 e i 37°C assumono la forma di lievito, tra i 25 e i 30°C la forma di muffa. 
 
Muffe 
Le muffe sono funghi pluricellulari caratterizzati da strutture filiformi o ramificate, il cui insieme costituisce il micelio. I filamenti si chiamano ife. Si distinguono ife settate, divise da setti, e ife non-settate (o cenobitiche), ad unico filamento, cave. 
Su colonie si distinguono due forme di micello: il micelio vegetativo, posto sotto lo spessore dell’agar, e il micelio aereo, in superficie, con ife che terminano con un condilo, organo riproduttore. Si presentano con colore e aspetto diverso. 
La muffa può andare incontro ad una riproduzione sia asessuata (fungo anamorfo) che sessuata (fungo telomorfo). I miceti patogeni spesso si riproducono per via asessuata. 
Le colonie non sono puntiformi, ma hanno un aspetto dovuto ai filamenti: cambiano colore (fondamentale per la diagnosi), e consistenza. La singola colonia occupa tutta la piastra. La crescita è lenta, dalle 2 alle 3 settimane. 
La classificazione si basa sulla modalità di presentazione delle ife e sui conoidi (tipologia) 
 
Riproduzione asessuata: forma imperfetta. I conoidi consentono la diffusione ambientale. Disposizione su strutture diverse da micete a micete (dato macroscopico fondamentale per l’identificazione) 
 
Patogenesi fungina 
I funghi patogeni si distinguono in lieviti, filamentosi e dimorfici. Danno quadri clinici che vanno sotto il nome di micosi. 
Esse possono essere profonde, affezioni degli organi interni (disseminate o localizzate) e superficiali, infezioni di cute e sottocute (cutanee o sottocutanee). 
La patogenesi è mediata da vari aspetti: 
- produzione di metaboliti tossici (micotossicosi): in caso di ingestione di funghi con tali tossine dovrebbe essere indotto il vomito. o alcaloidi dell’ergotammina, che bloccano i recettori a-adrenergici ed inducono la contrazione della muscolatura liscia (infiammazione, necrosi e gangrena dei tessuti)  

o agenti psicotropi, psilocibina e psilocina (da cui deriva l’LSD) 

o aflatossine, prodotte da Aspergillus flavus. Riconosciute come potenti cancerogeni 




- Ipersensibilità, ad esempio a spore 

- Colonizzazione 


 
La diagnosi è microscopica, colturale. Il problema è che agenti patogeni opportunisti sono ubiquitari e possono essere presenti come contaminanti nei campioni. Vengono effettuati test su campioni ripetuti. Il campione scarificato viene trattato con KOH per eliminare il tessuto. Le colorazioni sono la precipitazione argentica di Gomori e PAS. La coltura avviene spesso in Sabouraud Dextrose Agar. Per essere selettivi, si può aggiungere cloramfenicolo (antibatterico) e cicloeximide (contro i saprofiti). L’identificazione è biochimica. 
La terapia delle infezioni superficiali è topica, anche perché i funghi hanno un basso grado di infettività in individui sani. La terapia sistemica invece è aggressiva, in quanto tali quadri possono essere pericolosi per la salute e la via del paziente. Essa è a base di azoli (imidazoli: ketoconazolo, triazoli: fluconazolo), che inibiscono la sintesi dell’ergosterolo legandosi al complesso del citocromo P450; di amfotericina B, che inibisce il legame dell’ergosterolo con la membrana citoplasmatica e forse induce la formazione di pori nel plasmalemma, e di 5-fluorocitosina, che inibisce la sintesi del DNA. 
 
Micosi superficiali 
Non innescano risposta immunitaria, non provocano disagio fisico al paziente. 
- Pitiriasi versicolor, sviluppa in zone ricche di ghiandole sebacee (ascelle e addome) come chiazze ipo- o iperpigmentate. Lievito. 

- Tinea nigra, causata da un fungo dimorfico producente melanina. Lesioni maculari su palmi delle mani e piante dei piedi. 

- Piedra negra, infezione superficiale dei peli da parte di un fungo. Noduli duri rosso-nerastri lungo il fusto del pelo. 

- Piedra bianca, colpisce i peli della testa ed è causata da un lievito. Si manifesta come una sostanza cremosa e pastosa lungo i peli infetti. 


 
Micosi cutanee: Dermatofiti 
Miceti che si nutrono del derma. 
Si distinguono tre generi: Epidermofita (solo macroconidi), Microsporium (ife settate, formazioni a racchetta), Tricofita (ife a racchetta, conidi di diversa forma e dimensione, macro e micro). 
A seconda del loro habitat ideale si distinguono in: 
- Geofili: presenti nell’ambiente 

- Zoofili: infettano gli animali, possono essere trasmessi all’uomo 

- Antropofili: colpiscono l’uomo 


Sono dotati di corredo enzimatico di cheratinasi, che colpiscono la cheratina. Gli zoofili prediligono la cute e i suoi annessi, gli antropofili non si isolano negli animali, l’uomo è l’unico serbatoio. Sopravvivono nell’ambiente in squame cutanee, peli e capelli. 
L’infezione è mediata dall’adesione, dalla produzione di enzimi e dal susseguente ingresso. La trasmissione avviene per contagio interumano. 
Le dermatofitosi non sono mai opportunistiche: i microrganismi sono sempre patogeni. Hanno una diversa classificazione in base alla sede: tinea capitis, corporae, cruris (inguine), unguium, pedis. 
Il 54% delle infezioni sono dovute a funghi antropofili, le restanti da zoofili. 
Il campione viene chiarificato con idrossido di potassio. Si effettua quindi l’esame microscopico, la coltura (che richiede dai 7 ai 30 giorni) e l’identificazione della specie per osservazione macro- e microscopica. 
 
Micosi sottocutanee 
Si sviluppano in zone lese, e quindi in quelle zone del corpo più esposte a traumi (arti e natiche). Si noti che infezioni batteriche “simulano” il quadro clinico di micosi sottocutanea. Sono rare. 
- Sporotricosi linfocutanea: lesioni ulcerative e nodulari presso i linfonodi drenanti 

- Cromoblastomicosi: noduli verrucosi a cavolfiore provocati da funghi con melanina 

- Feoifomicosi: gruppo eterogeneo di patologie 

- Micetoma eumicotico: strati profondi di derma e sottocutaneo, con tumefazioni non dolenti ma deformanti 


 
Micosi sistemiche 
I funghi che causano micosi sistemiche sono intrinsecamente virulenti. La sede primitiva di infezione è sempre il polmone, in seguito ad inalazione di conidi o ife. In pazienti immunocompromessi è fondamentale la somministrazione rapida di una terapia adeguata. Si possono effettuare test di reazione a reagenti purificati e a lieviti inattivati, ma spesso sono inefficaci perché tardivi e cross-reattivi. È anche possibile test di immunodiffusione o rilevazione antigenica nei liquidi corporei. La terapia per le affezioni sistemiche è a base di amfotericina B (tranne per le meningiti). 
- Istoplasmosi (H. capsulatum): specie ubiquitaria in climi temperati. Spesso asintomatica, talvolta si presenta come polmonite acuta. I macrofagi alveolari fagocitano i frammenti, che diventano lieviti. Se le difese sono compromesse, l’infezione si dissemina (febbre, sudorazione notturna, calo ponderale).  

- Blastomicosi (B. dermatitidis): diffusa in Nord America e Africa. Raramente sintomatica. La malattia sistemica si mostra con lesioni ulcerate della cute e osteolitiche.  

- Paracoccidiomicosi (P. brasiliensis): fungo dimorfico dell’America Centromeridionale (climi caldo-umidi). I maschi mostrano più frequentemente malattia sintomatica, forse per ragioni ormonali.  

- Coccidioidomicosi (C. immitis): fungo dimorfico, limitato alle Americhe. Dà febbre e una forma respiratoria di gravità moderata. Può dare meningiti. 

- Criptococcosi (C. neoformans): lievito capsulato che produce fenolo ossidasi, producendo melanina. Frequente in feci e resti di piccioni. L’infezione polmonare primaria è asintomatica e alla radiografia simula un nodulo neoplastico. Se diffonde per via ematica causa meningite con disturbi psichici. Talvolta la massa dà disturbi focali. 


 
Micosi opportunistiche 
Si instaurano in pazienti immunodeficienti, a seguito di AIDS, neoplasia e trattamenti antineoplastici o trapianto e conseguenti trattamenti immunosoppressivi. 
 
Candida 
Alcune specie di questo fungo fan parte della normale flora microbica mucosa. Raggiungono il sangue dal tratto digerente in caso di danneggiamento della mucosa. Può colpire polmoni, milza, reni, fegato, cuore e cervello. Si hanno lesioni cutanee nel 10-30% dei pazienti con infezione sistemica. 
- Candidiasi mucocutanea cronica, superficiale e farmacoresistente. Sembra essere associata a ipoparatiroidismo, iposurrenalismo, ipotiroidismo e malattie autoimmuni. 

- Candidiasi disseminata, multiorgano. La neutropenia è il fattore predisponente principale.  


Per la diagnosi di C. albicans, la specie più comune, si incuba per un paio di ore le blastospore in siero a 37°C. Esse producono ife. La terapia per la malattia disseminata prevede amfotericina B con o senza 5-fluorocitosina, oppure ketoconazolo e fluconazolo. Non sono rare le recidive. 
 
Aspergilli 
Gli aspergilli sono estremamente comuni nell’ambiente. Possono diventare patogeni, dando il quadro dell’aspergillosi, una infezione di natura esogena. 
Se ne riconoscono 900 specie. A. fumigatus e A. flavus sono i funghi più frequentemente patogeni. 
Presentano ife settate, da cui si dipartono i conidofili e ilanidi. 
L’aspergillosi colpisce soprattutto gli individui fortemente immunodebilitati. Si distinguono: 
- Aspergillosi allergica 

- Aspergillosi polmonare con formazione di una massa di ife settate e ramificate, detta aspergilloma 

- Aspergillosi sistemica, grave e fatale se non trattata, da conidio in circolo. 


La diagnosi viene effettuata tramite esame microscopico, colturale ed indagine radiologica per la forma polmonare. 
 
Zigomiceti 
Sono funghi molto comuni nell’ambiente e danno quadri simili agli aspergilli. Acidosi metabolica, diabete mellito e leucopenia comportano un maggior rischio. Presentano ife cenocitiche.  
La zigomicosi rinocerebrale origina nei seni paranasali e si diffonde a cavità orale e orbitale, con estensione fino all’encefalo. La malattia disseminata mostra tropismo per i vasi maggiori. 
 
Pneumocystis carinii 
È la più comune affezione opportunistica per i pazienti immunodeficienti. Si trasmette per aerosol e contatto stretto. Molti sono i portatori asintomatici. La parete delle cisti è molto simile a quella dei funghi. Il segno principale è quello di una polmonite interstiziale con infiltrati plasmacellulari, diffusa fino all’ilo e con progressione alla cianosi. 
La diagnosi avviene per riconoscimento nel campione clinico. La radiografia polmonare è utile. 
La terapia base prevede trimethoprim-sulfametossazolo, talvolta ossigenoterapia e antibiotici. 
 
PROTOZOI 
Sono organismi eucarioti, con dimensioni varie (2-70µm), dotati di appendici (flagelli o m. ondulanti), mono o polinucleati. Si possono riprodurre in maniera sessuata o asessuata. Sono eterotrofi e nel ciclo biologico si riscontrano in due forme: trofozoite, forma vegetativa e infettante, e cisti, forma di resistenza. 
 
Protozoi patogeni 
- Intestinali e urogenitali: gruppo più fitto a. Amebe, non flagellate 

b. Giardia e Trichomonas vaginalis, flagellati 

c. Balantidium coli, ciliato 

d. Criptosporidium parvum 




- Del sangue: plasmodi, Toxoplasma gondii 

- Del sangue e dei tessuti: Leishmania, Tripanosomi.