Dispense VERIFICATO
tossine batteriche
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Di cosa parla
- Esotossine: Caratteristiche Principali
- Sostanze proteiche (10-900 kDa), sintetizzate in forma solubile dai batteri (soprattutto Gram+).
- Geni spesso controllati da plasmidi.
- Escrete nel mezzo circostante o rilasciate per lisi cellulare.
- Si legano a recettori cellulari specifici, tossiche o letali per le cellule ospite.
- Elevata tossicità (dose letale minima 1-5 µg; botulinica 2x10-5 µg).
- Altamente antigeniche (immunogene), stimolano antitossine neutralizzanti.
- Apirogene.
- Convertite in tossoidi o anatossine (vaccini antitetanico, antidifterico, antipertosse).
- Classificazione delle Esotossine
- Specificità di bersaglio (tropismo cellulare):
- Neurotrope (sistema nervoso: tetanica, botulinica).
- Enterotossine (mucosa intestinale: colerica, E. coli).
- Pantrope (diffusione recettori: difterica, pertossica, Shiga).
- Meccanismo d'azione:
- Superantigeni (tossine tipo I).
- Danneggiano le membrane (tossine tipo II).
- Tossine A-B e altre che interferiscono con le funzioni cellulari (tossine tipo III).
- Specificità di bersaglio (tropismo cellulare):
- Esotossine di Tipo I: Superantigeni
- Proteine batteriche ad azione toxin-like.
- Attivano cellule T CD4+ legandosi aspecificamente a TCR e MHC-II.
- Causano rilascio elevato di citochine (IL-2, IL-1, IL-8, TNF-α, PAF), portando a shock.
- Esempi: TSST-1 (S. aureus, shock tossico), enterotossine (S. aureus, E. coli, tossinfezioni), tossina pirogenica (S. pyogenes, psoriasi), heat-stable toxins (E. coli), antigeni (M. tuberculosis, virus rabbico, HIV).
- Esotossine di Tipo II: Danneggiano le membrane cellulari
- Emolitiche/Citolisine: enzimi che formano pori, digeriscono materiali, alterano membrane.
- Gram+: listeriolisina (L. monocytogenes), pneumolisina (S. pneumoniae), tossina-α (S. aureus), streptolisina O.
- Gram-: RTX family (E. coli emolisina alfa (HlyA), P. vulgaris emolisina, Pasteurella haemolytica leucocidina).
- Clostridium perfringens: necrotizzanti ed emolitiche (gangrena gassosa).
- Alfa (lecitinasi): aumenta permeabilità capillare, distrugge lecitina, edema.
- Kappa (collagenasi): degrada tessuto connettivo/muscolare.
- Mu (ialuronidasi): rompe legami intercellulari.
- Clostridium difficile: causa colite pseudomembranosa.
- Tossina A (enterotossina/citolitica): danneggia cellule mucosali, perdita H2O, richiama neutrofili, danno tessutale.
- Tossina B (citolitica potente).
- Emolitiche/Citolisine: enzimi che formano pori, digeriscono materiali, alterano membrane.
- Esotossine di Tipo III: Tossine A-B (interferiscono con funzioni cellulari)
- Proteine dimeriche: componente A (attiva) e B (binding).
- Componente B si lega a recettore specifico, A entra (endocitosi o poro).
- Inibizione sintesi proteica cellulare:
- Difterica (Corynebacterium diphtheriae): ADP-ribosilazione di EF-2, bloccando sintesi proteica. Bersaglio: cellule cardiache, nervose, renali.
- Shiga (Shigella dysenteriae, E. coli O157:H7): N-glicosidasica, degrada rRNA, blocca sintesi proteica. Causa sindrome uremica emolitica.
- Esotossina A (Pseudomonas aeruginosa): Meccanismo simile alla tossina difterica.
- Alterazione contenuto intracellulare di AMP-ciclico (ADP-ribosilante):
- Colerica (Vibrio cholerae): struttura A2-B5. A1 ha attività ADP-ribosilante, B lega GM1. Attiva proteina G stimolatoria (Gs), aumenta cAMP, causa perdita elettroliti e acqua (diarrea, disidratazione).
- Pertossica (Bordetella pertussis): S1 ha attività ADP-ribosilante, si lega a proteina Gi, inibendola. Aumenta cAMP, causa secrezioni respiratorie, riduzione fagocitosi, ipotensione.
- Alterazione contenuto intracellulare di AMP-ciclico (adenilato-ciclasica):
- Fattore I (edema factor) di Bacillus anthracis: adenilato-ciclasi batterica, aumenta cAMP, inibisce fagocitosi, causa edema (antrace).
- LF di Bacillus anthracis: proteasi che inibisce chinasi (MAPK), blocca trascrizione di fattori pro-infiammatori (NfKB). A bassi livelli inibisce rilascio citochine, ad alti livelli è citolitico per macrofagi, causa shock.
- Interferenza con il rilascio di neurotrasmettitori (neurotrope):
- Tetanica (Clostridium tetani): tetanospasmina (A-B). A è zinco-endopeptidasi, B lega ganglioside GM2. Scinde sinaptobrevina, blocca rilascio neurotrasmettitori inibitori (GABA, glicina), causa paralisi spastica.
- Botulinica (Clostridium botulinum): endopeptidasi che blocca rilascio acetilcolina a livello neuromuscolare. Scinde sinaptobrevina, impedisce formazione vescicole sinaptiche, causa paralisi flaccida.
- Endotossina Batterica
- Lipopolisaccaride (LPS), costituente esterno dei batteri Gram-negativi.
- Presente solo nei Gram-negativi.
- Confronto con esotossine (natura, termostabilità, immunogenicità, potenza, profilo d'azione).
- Diverse attività del LPS: permeabilità vascolare, ipotensione, shock, attivazione mastcellule, piastrine, macrofagi, citochine (TNF, IL-1, IFN-γ), complemento (C3a, C5a), DIC, febbre, ipoglicemia.
- Coinvolto nella SEPSI (SYRS, produzione fattori infiammatori: PGs, TNFs, IL1, IL6, IL8, IL12), alterazione endoteli, DIC, fatti emorragici, Shock settico (collasso circolatorio, MOFS).
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