Biologia dei Virus e Funghi

FARMACI ANTIBATTERICI

• I chemioterapici sono prodotti sintetici, come i sulfamidici.
• Gli antibiotici sono di origine naturale, provenienti dal metabolismo di miceti (20%) o batteri (80%).
• Hanno la funzione di limitare la crescita di altre specie batteriche concorrenti.
• Gli antibiotici possono inibire la replicazione batterica temporaneamente (batteriostatici) o definitivamente (battericidi/batteriolitici).
• Alcuni antibiotici hanno un ampio spettro d'azione, agendo su molte varietà di batteri Gram+ e Gram-.
• Altri antibiotici hanno uno spettro d'azione ristretto, agendo su batteri specifici.
• Un requisito fondamentale per gli antibiotici è la tossicità selettiva. Questo significa che devono avere un effetto limitato sulle cellule umane.

SCOPERTA DELLA PENICILLINA

• Fleming scoprì la penicillina nel 1929.
• La penicillina inibisce la sintesi della parete cellulare batterica.
• La penicillina inibisce anche la sintesi proteica.
• Un'altra alterazione causata dalla penicillina è quella dell'integrità della membrana citoplasmatica.
• L'antibiotico inibisce la sintesi degli acidi nucleici.
• Inibisce la sintesi di processi metabolici essenziali, come la sintesi dell'acido folico.

MECCANISMI DI AZIONE DEGLI ANTIBIOTICI (Diagramma)

• Gli antibiotici inibiscono la sintesi della parete cellulare (penicilline, cefalosporine, bacitracina, vancomicina).
• Gli antibiotici inibiscono la sintesi proteica (cloramfenicolo, eritromicina, tetracicline, streptomicina).
• Gli antibiotici inibiscono la replicazione e la trascrizione degli acidi nucleici (chinoloni, rifampicina).
• Gli antibiotici possono danneggiare la membrana plasmatica (polimicina B).
• Gli antibiotici inibiscono la sintesi di metaboliti essenziali (sulfamidici, trimetoprim).

EFFETTI COLLATERALI DEGLI ANTIBIOTICI

• La selezione dei batteri resistenti è un effetto collaterale significativo della terapia antibiotica.
• Gli effetti collaterali possono includere sensibilizzazione allergica.
• La tossicità può portare ad aplasia midollare, epatotossicità e nefrotossicità.
• Le superinfezioni da germi opportunisti sono anche possibili (per esempio, Clostridium difficile, Candida albicans).

RESISTENZA DEGLI ANTIBIOTICI

• La resistenza agli antibiotici può essere naturale (intrinseca) o acquisita.
• La resistenza naturale si riferisce al fatto che alcune specie batteriche sono nativamente resistenti ad alcuni antibiotici.
• La resistenza acquisita si riferisce a batteri che inizialmente erano sensibili ma diventano resistenti a seguito dell'esposizione ad antibiotici.

MECCANISMI DI RESISTENZA AGLI ANTIBIOTICI

• I batteri possono sviluppare enzimi che inattivano gli antibiotici (ad esempio, β-lattamasi).
• Possono aumentare l'attività di pompe di efflusso che rimuovono gli antibiotici dalle cellule batteriche.
• I batteri possono modificare il bersaglio dell'antibiotico, rendendolo non più efficace.
• Possono variare la permeabilità cellulare, impedendo agli antibiotici di arrivare al loro bersaglio.

MECCANISMI GENETICI DI RESISTENZA AGLI ANTIBIOTICI

• La resistenza agli antibiotici può diffondersi in modo verticale (tramite mutazioni spontanee) o orizzontale (tramite trasferimento orizzontale di DNA).
• Questo trasferimento orizzontale può avvenire tramite:
  • virus batterici (trasduzione)
  • plasmidi (coniugazione)
  • frammenti di DNA (trasformazione)

ANTIBIOGRAMMA

• L'antibiogramma è un test che valuta la sensibilità di un batterio a diversi antibiotici.
• Questo può essere effettuato tramite la tecnica di diffusione (test di Kirby-Bauer) o per diluizione in brodo.
• Il risultato del test definisce la MIC (minima concentrazione inibente), cioè la minima concentrazione di antibiotico necessaria per inibire la crescita batterica.

VIRUS

• Gli agenti virali sono filtrabili.
• Sono parassiti endocellulari obbligati che utilizzano l'apparato biosintetico della cellula ospite.
• Non si replicano per divisione ma per assemblaggio.
• Sono costituiti da genoma virale (DNA o RNA), capside e, in alcuni casi, pericapside.
• Sono classificati sulla base del tipo di acido nucleico e della simmetria della capside.
• I virus possono essere classificati come nudi o rivestiti.

REPLICAZIONE VIRALE

• Gli stadi della replicazione virale includono assorbimento, penetrazione, decapsidazione, sintesi di componenti virali, assemblaggio, e liberazione del virione.
• La terapia antivirale può agire su diversi stadi della replicazione virale.

ADSORBIMENTO VIRALE

• L'adsorbimento virale è mediato da molecole presentisulla cellula (recettori e co-recettori) e molecole presenti sul virus (antirecettori).
• Le cellule hanno funzioni fisiologiche oltre a questo compito.
• Le molecole sulle cellule bersaglio e sui virus (l'HIV, influenza, EBV, rinovirus) differiscono a seconda tipo di virus.

PENETRAZIONE/SCAPSIDAZIONE

• Il processo di penetrazione e decapsidazione varia a seconda se il virus sia rivestito o nudo.

INOCULAZIONE DEL GENOMA (Batteriofagi)

• I batteriofagi inoculano il loro genoma all'interno del batterio ospite.
• I batteriofagi presentano caratteristiche diverse a seconda dei tipi di virus che possiedono.
• I batteriofagi sono virus che attaccano i batteri.

VIRUS RIVESTITI

• I virus rivestiti sono più sensibili agli agenti fisici e chimici.
• Si replicano attraverso secrezioni, liquidi biologici, trapianto d'organo; necessitano di ambienti umidi.

VIRUS NUDI

• I virus nudi sono più resistenti agli agenti fisici e chimici, a temperature estreme, essiccamento e detergenti.
• Si diffondono per via oro-fecale, inalatoria o tramite oggetti contaminati.

PATOGENESI DELLE INFEZIONI VIRALI

• Il danno virale può essere diretto (a causa delle cellule infettate) o indiretto (a causa delle cellule che attaccano in seguito)
• I virus possono causare infezioni localizzate (localizzate in un punto preciso) o sistemiche (nel sangue o tessuti a seguito della contaminazione).

ESITO DELLE INFEZIONI VIRALI

• Le infezioni virali possono essere acute, persistenti, latenti o croniche, a seconda della risposta del sistema immunitario.

• Le infezioni acute sono caratterizzate da un'infezione temporanea, con un'eliminazione del virus in tempi variabili.

• Le infezioni persistenti sono croniche (che continuano a influire sulle cellule o l'organismo per un periodo di tempo più lungo, e non risolvibili con il sistema immunitario).

• Le infezioni latenti sono caratterizzate da una replicazione ridotta del virus e una conseguente riattivazione in un altro momento.

FUNGHI

• I funghi sono organismi eucarioti che possono esistere in forme di lieviti o muffe.
• I lieviti sono singoli ed sferoidali, le muffe sono multicellulari e hanno filamenti (ife).
• Alcune specie fungine sono dimorfe (possono esistere come lieviti o muffe a seconda dell'ambiente).
• Possono causare malattie superficiali, cutanee, sottocutanee, sistemiche o opportunistiche.

FUNGHI VS BATTERI

• Confronto tra le proprietà e le caratteristiche dei funghi e dei batteri.
• I funghi sono tipi di cellule eucariotiche con un nucleo ben definito, in contrapposizione alle cellule procariotiche che non lo hanno.
• I funghi hanno un particolare tipo di membrana chiamato ergosterolo, mentre i batteri hanno una parete cellulare composta da peptidoglicani.

CANDIDA

• Candida albicans è un lievito comunemente trovato nella flora batterica dell'ospite.
• In alcune situazioni può causare malattie invasiche.
• La candidosi è frequente a seguito di immunodepressione e alcune altre condizioni concomitanti.
• La terapia con antibiotoci può alterare la flora microbica e favorire la crescita di lieviti anomali.

VULVOVAGINITÈ DA CANDIDA

• La vulvovaginite da Candida è una malattia comunemente diagnosticata nelle donne.
• La presenza di funghi e il disagio possono essere correlati a squilibrio della flora vaginale.
• Altri fattori che contribuiscono all'infiammazione sono lo squilibrio di sostanze come il glucosio nel sangue, gravidanza, contraccettivi orali e terapia antibiotica.

PROTOZOI

• I protozoi sono organismi unicellulari eucarioti che si classificano in base alla loro modalità di movimento (amebe, flagellati, ciliati, sporozoi).
• Alcuni protozoi possono causare malattie come la giardiasi, la dissenteria amebica, la trichomoniasi, la malaria e la toxoplasmosi.

DIAGNOSI DI AGENTI PATOGENI

• La diagnosi diretta comporta la scoperta e l'identificazione dell'agente.
• La diagnosi indiretta determina la risposta immunitaria dell'ospite, ricercando anticorpi o test di reattività cellulare.
• Le tecniche di laboratorio come la PCR (Polymerase Chain Reaction) possono essere usate per identificare l'agente patogeno.