Come gli agenti patogeni interagiscono con il suo ospite umano?
doc-1821
Ogni specie di patogeno ha uno spettro caratteristico di interazioni con i suoi ospiti umani. Alcuni organismi, come Staphylococcus o Streptococcus, possono causare infezioni della pelle, polmonite, meningite e persino sepsi travolgente, una risposta infiammatoria sistemica che produce shock, vasodilatazione massiccia e morte. Eppure questi organismi fanno parte della normale flora umana e di solito esistono sulla pelle o nel naso senza causare alcuna malattia. Altri organismi causano invariabilmente malattie nell' uomo, come ad esempio la Rickettsia, che obbligano i parassiti intracellulari in grado di crescere e riprodursi solo all' interno delle cellule di altri organismi. Una specie di Rickettsia provoca tifo, mentre un' altra causa la febbre maculata della Montagna rocciosa. La clamidia, un altro phylum di parassiti intracellulari obbligati, contiene specie che possono causare polmonite o infezioni del tratto urinario e possono essere coinvolte in cardiopatie coronariche. Infine, alcune specie, come Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia e Mycobacterium avium, sono patogeni opportunistici e causano malattie soprattutto nelle persone affette da immunosoppressione o fibrosi cistica.
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doc-7929
Tra le vaste varietà di microrganismi, relativamente pochi causano malattie in individui altrimenti sani. La malattia infettiva è il risultato dell' interazione tra questi pochi agenti patogeni e le difese degli ospiti che infettano. L' aspetto e la gravità della malattia risultante da qualsiasi agente patogeno dipende dalla capacità di tale agente patogeno di danneggiare l' ospite, nonché la capacità dell' ospite di resistere all' agente patogeno. Tuttavia, il sistema immunitario di un ospite può anche causare danni all' ospite stesso nel tentativo di controllare l' infezione. I clinici classificano quindi i microrganismi o i microbi infettivi in base allo stato delle difese ospiti - sia come patogeni primari che come patogeni opportunistici: relativamente pochi.
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doc-7932
L' infezione inizia quando un organismo entra con successo nel corpo, cresce e si moltiplica. Questo è indicato come colonizzazione. La maggior parte degli esseri umani non sono facilmente infetti. Coloro che sono deboli, malati, malnutriti, affetti da cancro o diabetici hanno aumentato la suscettibilità alle infezioni croniche o persistenti. Gli individui che hanno un sistema immunitario soppresso sono particolarmente sensibili alle infezioni opportunistiche. L' ingresso all' ospite a host-patogeno interfaccia, si verifica generalmente attraverso la mucosa in orifizi come la cavità orale, naso, occhi, genitali, ano, o il microbo può entrare attraverso ferite aperte. Mentre alcuni organismi possono crescere nel sito iniziale di ingresso, molti migrano e causano infezioni sistemiche in diversi organi. Alcuni agenti patogeni crescono all' interno delle cellule ospiti (intracellulari) mentre altri crescono liberamente in fluidi corporei.
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doc-1822
Le infezioni batteriche possono essere trattate con antibiotici, che sono classificati come batteriocidi se uccidono batteri, o batteriostatici se prevengono solo la crescita batterica. Ci sono molti tipi di antibiotici e ogni classe inibisce un processo che è diverso nel patogeno da quello trovato nell' ospite. Un esempio di come gli antibiotici producano tossicità selettiva sono il cloramfenicolo e la puromicina, che inibiscono il ribosoma batterico, ma non il ribosoma eucariotico strutturalmente diverso. Gli antibiotici sono utilizzati sia nel trattamento delle malattie umane che in agricoltura intensiva per promuovere la crescita degli animali, dove possono contribuire al rapido sviluppo della resistenza agli antibiotici nelle popolazioni batteriche. Le infezioni possono essere prevenute con misure antisettiche come la sterilizzazione della pelle prima di forarla con l' ago di una siringa e la cura adeguata dei cateteri inabitati. Gli strumenti chirurgici e odontoiatrici sono inoltre sterilizzati per prevenire la contaminazione batterica. Disinfettanti come il candeggina vengono utilizzati per uccidere batteri o altri agenti patogeni sulle superfici per prevenire la contaminazione e ridurre ulteriormente il rischio di infezione.
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doc-1811
I batteriofagi sono virus che infettano i batteri. Esistono molti tipi di batteriofago, alcuni semplicemente infettano e lisano i loro batteri ospiti, mentre altri si inseriscono nel cromosoma batterico. Un batteriofago può contenere geni che contribuiscono al fenotipo del suo ospite: ad esempio, nell' evoluzione di Escherichia coli O157: H7 e Clostridium botulinum, i geni tossinici in un fago integrato convertono un innocuo batterio ancestrale in un agente patogeno letale. I batteri resistono all' infezione dei fagi attraverso sistemi di modificazione delle restrizioni che degradano il DNA estraneo, e un sistema che utilizza le sequenze CRISPR per trattenere i frammenti dei genomi dei fagi con cui i batteri sono venuti a contatto in passato, che permette loro di bloccare la replicazione del virus attraverso una forma di interferenza RNA. Questo sistema CRISPR fornisce ai batteri l' immunità all' infezione acquisita.
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doc-4455
L' immunizzazione contro gli agenti patogeni che causano la malattia diarroica è una strategia di prevenzione praticabile, ma richiede l' individuazione di alcuni agenti patogeni per la vaccinazione. Nel caso del Rotavirus, responsabile di circa il 6% degli episodi di diarrea e del 20% dei decessi dovuti a malattie diarroiche nei bambini dei paesi in via di sviluppo, l' uso di un vaccino contro il Rotavirus negli studi del 1985 ha portato ad una leggera (2-3%) diminuzione dell' incidenza totale delle malattie diarroiche, riducendo la mortalità complessiva del 6-10%. Analogamente, un vaccino contro il colera ha mostrato una forte riduzione della morbilità e della mortalità, anche se l' impatto complessivo della vaccinazione è stato minimo, in quanto il colera non è uno dei principali agenti patogeni responsabili della malattia diarroica. Da allora, sono stati sviluppati vaccini più efficaci che hanno il potenziale per salvare molte migliaia di vite nei paesi in via di sviluppo, riducendo il costo complessivo del trattamento e i costi per la società.
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doc-7930
Un modo per dimostrare che una data malattia è "infettiva", è quello di soddisfare i postulati di Koch (primo proposto da Robert Koch), che richiede che l' agente infettivo sia identificato solo nei pazienti e non in controlli sani, e che anche i pazienti che contrattano l' agente sviluppino la malattia. Questi postulati sono stati utilizzati per la prima volta nella scoperta che le specie di micobatteri causano la tubercolosi. I postulati di Koch non possono essere applicati eticamente per molte malattie umane perché richiedono l' infezione sperimentale di un individuo sano con un agente patogeno prodotto come coltura pura. Spesso, anche le malattie infettive più evidenti non soddisfano i criteri infettivi. Ad esempio, il Treponema pallidum, la spirochete causale della sifilide, non può essere coltivato in vitro - tuttavia l' organismo può essere coltivato nei test sui conigli. È meno chiaro che una coltura pura proviene da una fonte animale che funge da ospite che non da microbi derivati da colture di placche. L' epidemiologia è un altro importante strumento utilizzato per studiare le malattie in una popolazione. Per le malattie infettive aiuta a determinare se un focolaio di malattia è sporadico (evento occasionale), endemico (casi regolari che spesso si verificano in una regione), epidemia (un numero insolitamente elevato di casi in una regione) o pandemia (un' epidemia globale).
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doc-7952
La resistenza all' infezione (immunità) può essere acquisita a seguito di una malattia, mediante il trasporto asintomatico dell' agente patogeno, la somministrazione di un organismo con struttura simile (reazione incrociata) o la vaccinazione. La conoscenza degli antigeni protettivi e dei fattori immunitari specifici acquisiti è più completa per gli agenti patogeni primari che per quelli opportunistici. Vi è anche il fenomeno dell' immunità genealogica che offre una misura di protezione alle persone altrimenti vulnerabili quando una proporzione sufficientemente ampia della popolazione ha acquisito l' immunità da alcune infezioni.
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doc-7953
La clearance degli agenti patogeni, indotti dal trattamento o spontanei, può essere influenzata dalle varianti genetiche portate dai singoli pazienti. Ad esempio, per l' epatite C del genotipo 1 trattata con interferone-alfa-2a Pegilato o interferone-alfa-2b Pegilato (nomi di marca Pegasys o PEG-Intron) in combinazione con ribavirina, è stato dimostrato che i polimorfismi genetici vicini al gene umano IL28B, codificando l' interferone lambda 3, sono associati a differenze significative nella clearance del virus indotta dal trattamento. Questa scoperta, riportata in origine nella Nature, ha dimostrato che i pazienti affetti da epatite C del genotipo 1 portatori di una certa variante genetica alleli vicino al gene IL28B sono più facilmente in grado di ottenere una risposta virologica sostenuta dopo il trattamento rispetto ad altri pazienti. Un rapporto successivo della Natura ha dimostrato che le stesse varianti genetiche sono associate anche alla clearance naturale del virus dell' epatite C del genotipo 1.
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doc-16157
La causa principale della tubercolosi è il Mycobacterium tuberculosis, un piccolo bacillo aerobico non mobile. L' elevato contenuto di lipidi di questo agente patogeno rappresenta molte delle sue caratteristiche cliniche uniche. Si divide ogni 16 - 20 ore, che è un tasso estremamente lento rispetto ad altri batteri, che di solito si dividono in meno di un' ora. Micobatteri hanno un bilayer esterno membrana lipidica. Se si esegue una colorazione Gram, MTB o macchia molto debolmente "Gram-positivo" o non mantiene colorante a causa dell' elevato contenuto di lipidi e acido micolico della sua parete cellulare. MTB può resistere a disinfettanti deboli e sopravvivere allo stato secco per settimane. In natura, il batterio può crescere solo all' interno delle cellule di un organismo ospite, ma la tubercolosi M. può essere coltivata in laboratorio.
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doc-7957
Un certo numero di studi hanno riportato associazioni tra carico patogeno in un' area e comportamento umano. Un carico patogeno più elevato è associato a una riduzione delle dimensioni dei gruppi etnici e religiosi in un' area. Questo può essere dovuto ad un elevato carico patogeno che favorisce l' evitamento di altri gruppi, che possono ridurre la trasmissione del patogeno, o un alto carico patogeno che impedisce la creazione di grandi insediamenti e eserciti che impongono una cultura comune. Una maggiore carica patogena è anche associata a un comportamento sessuale più limitato, che può ridurre la trasmissione patogena. Ha anche associato con preferenze più elevate per la salute e l' attrattiva in accoppiamenti. Tassi di fertilità più elevati e cure parentali più brevi o inferiori per bambino sono un' altra associazione che può essere una compensazione per il più alto tasso di mortalità. C' è anche un' associazione con la poliginia che può essere dovuta ad una maggiore carica patogena, rendendo sempre più importante la selezione dei maschi con un' elevata resistenza genetica. Un carico patogeno più elevato è anche associato a un maggiore collettivismo e meno individualismo, che può limitare i contatti con gruppi esterni e infezioni. Esistono spiegazioni alternative per almeno alcune delle associazioni, anche se alcune di queste spiegazioni possono a loro volta essere dovute alla carica patogena. Così, poligny può anche essere dovuto ad un più basso rapporto maschio: femmina in queste aree, ma questo può essere in ultima analisi a causa di bambini maschi che hanno aumentato la mortalità da malattie infettive. Un altro esempio è dato dal fatto che i fattori socioeconomici poveri possono in ultima analisi essere in parte dovuti all' elevato carico patogeno che impedisce lo sviluppo economico.
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doc-7933
La colonizzazione delle ferite si riferisce a microrganismi non replicanti all' interno della ferita, mentre nelle ferite infette esistono organismi replicanti e il tessuto è ferito. Tutti gli organismi multicellulari sono colonizzati in una certa misura da organismi estrinseci, e la maggior parte di essi esiste in un rapporto mutualistico o commensale con l' ospite. Un esempio del primo è la specie di batteri anaerobici, che colonizza il colon mammifero, e un esempio del secondo è costituito da varie specie di stafilococchi che esistono sulla pelle umana. Nessuna di queste colonizzazioni è considerata infezioni. La differenza tra un' infezione e una colonizzazione è spesso solo una questione di circostanza. Gli organismi non patogeni possono diventare patogeni a causa di condizioni specifiche, e anche l' organismo più virulento richiede determinate circostanze per causare un' infezione compromettente. Alcuni batteri colonizzatori, come Corynebacteria sp. e viridans streptococchi, prevengono l' adesione e la colonizzazione di batteri patogeni e quindi hanno un rapporto simbiotico con l' ospite, prevenendo infezioni e accelerando la guarigione delle ferite.
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