L’universo di virus e batteri

Inside Micro

29 ottobre 2008 - 5:39 pm

Tossine batteriche (1/4)

Prima di tutto voglio scusarmi: ho abbandonato questo blog a giugno e per una serie di ragioni non ho potuto riprendere a curarlo fino ad ora. Però eccomi qui, e sinceramente non vedevo l’ora di ricominciare a scrivere.

Da oggi parliamo di tossine batteriche. E’ un argomento molto vasto, credo che mi ci vorranno vari post per esaurirlo, ma credo che sia uno degli argomenti più affascinanti. I batteri infatti possono essere dannosi in molti modi, a volte basta la colonizzazione di un qualche tessuto, a volte invadono le cellule, a volte scatenano reazioni immunitarie molto forti, tali da danneggiare l’ospite, ma esistono alcune molecole che vengono prodotte dai batteri che sono dei veri e propri veleni, che di per sé, senza la presenza del patogeno, sono in grado di fare danni e che spesso sono il solo o il principale bersaglio delle terapie messe in atto per la cura di una qualche malattia.

Esistono due tipi di tossine: l’endotossina e le esotossine. La distinzione tra la prima e le altre è che l’endotossina è una componente dei batteri, precisamente è una parte della parete dei Gram negativi: l’LPS o lipopolisaccaride; le esotossine sono invece prodotti proteici e svolgono la loro azione tossica quando vengono eliminati all’esterno della cellula, spesso coinvolgendo vari enzimi cellulari.

Endotossina

Come abbiamo già visto parlando di colorazione di Gram, l’LPS è formato da una parte chiamata antigene O, un core polisaccaridico e un lipide A. E’ proprio quest’ultimo ad essere la vera e propria tossina, anche se probabilmente la regione polisaccaridica ha un ruolo importante sia per la sua solubilità, sia per la struttura stessa della tossina. La sua natura chimica, inoltre, le dona proprietà termostatiche e difficilmente è immunogena.

L’azione di questa tossina è molto complessa. Per cominciare possiamo dire che viene riconosciuta dal CD14 dei macrofagi e successivamente dal Toll like receptor o TLR: LPS lega particolari proteine chiamate LPS binding proteins o LBP, il complesso formato si lega al CD14, a questo punto l’intero complesso lega il TLR che si occupa della trasduzione del segnale all’interno del macrofago. Il segnale inviato alla cellula è quello di produrre Tumor Necrosis Factor (TNF) e Interleuchina – 1 (IL-1). Queste due citochine sono in grado di stimolare l’aumento della febbre, diminuire il metabolismo del ferro, agire sulle cellule endoteliali per aumentare la permeabilità vasale e vasodilatazione , causando quindi una diminuzione della pressione con conseguente shock emodinamico.

Allo stesso tempo l’LPS è in grado di aumentare l’effetto sulla circolazione in molti modi: amplificando l’azione del TNF e di IL-1 andando ad agire sui linfociti T (che produrranno interferon – γ che stimolerà ulteriormente i macrofagi); attivando il complemento, che è in grado di danneggiare i vasi, aumentando lo shock; può stimolare la coagulazione tramite le piastrine, causando coaguli nei vasi (una condizione chiamata CID, o coagulazione intravasale disseminata). Infine agendo sul fegato stimola ancor di più l’infiammazione e causa ipoglicemia.

Perché questa reazione violenta nei confronti di questa tossina? Il caso descritto è quello più grave, in cui ci si trova al cospetto di una setticemia da G-, in molti casi questo sitema funziona come un finissimo allarme per l’invasione di patogeni e molto spesso riesce a spegnere i focolai d’infezione molto prima che possa far danni. Alcuni studi infatti hanno fatto notare come cavie prive di TLR (quindi incapaci di rispondere all’LPS)  fossero estremamente sensibili alle infezioni da G-, addirittura in dosi di uno o due batteri per inoculo, che normalmente un organismo sano riesce a gestire senza problemi.

Fonti
La Placa – Principi di microbiologia medica

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  • Sabatina - 27 gennaio 2010 # 1

    Grazie per questi articoli,
    sono chiari e focalizzano il concetto in maniera mirata e concisa.

    (Sono una studentessa di Biotecnologie per la Salute alla Federico II e devo ripetere microbiologia/immunologia a febbraio)

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