Enterobatteri

Sono bacilli gram negativi molto importanti dal punto di vista medico, l'intera famiglia comprende 40 specie e 150 sotto specie. Causano il 30% delle setticemie, il 70% delle infezioni urinarie e molte infezioni gastro-intestinali. Sono microrganismi ubiquitari. Fanno parte della normale flora intestinale, fra cui quella dell'uomo. Alcuni sono sempre patogeni per l'uomo mentre altri causano infezioni opportunistiche. Un terzo gruppo sono normali commensali che diventano patogeni dopo l'acquisto di determinati fattori di virulenza.

Fisiologia e struttura

Sono dei batteri di ridotte dimensioni e condividono un antigene comune (l'antigene comune enterobatterio), sono sia immobili che mobili (possiedono flagelli). Sono anaerobi facoltativi. Crescono sia in terreni selettivi che non selettivi. Non sono esigenti dal punto di vista nutrizionale e fermentano il glucosio, sono catalasi positivi e ossidasi negativi. LPS è il principale antigene ed è formato dall'antigene O, dal core polisaccaridico e dal lipide A. Il core identifica gli enterobatteri, l'antigene O identifica i ceppi all'interno di una specie, mentre il lipide A è responsabile dell'attività endotossica. Gli enterobatteri si classificano in base all'antigene: il polisaccaride somatico O, l'antigene capsulare K e la proteina flagellare H. Molti enterobatteri oltre ai flagelli possiedono le fimbrie comuni e i pili sessuali o di coniugazione.

Patogenesi e immunità

L'endotossina è un fattore di virulenza che dipende dal lipide A del LPS, che viene rilasciata dopo la lisi della cellula batterica. Gli enterobatteri capsulati sono protetti dalla fagocitosi. Gli antigeni K e H sono controllate dal genoma batterico e possono essere espresse o non espresse, proteggono i batteri dall'effetto citotossico degli anticorpi. Con il sistema di secrezione di tipo III i batteri diventano virulenti. È un sistema formato da venti proteina che quando il batterio entra a contatto con la cellula ospite iniettano i fattori di virulenza. I batteri si nutrono dei rifiuti della cellula ospite e il ferro è essenziale, cosicché producono siderofori/ ferro-chelanti che competono con l'emoglobina e con la mioglobina. La resistenza agli antibiotici viene veicolata dai plasmidi.

Escherichia coli

È la specie più comune, è un ospite normale del tratto GI di animali e uomini. Ha come principali forme di virulenza le adesine e le esotossine. I ceppi di E.coli che causano gastroenterite sono: enterotossigeni, enteropatogeni, enteroemorragici, enteroinvasivi. I primi 3 causano infezioni dell'intestino tenue, gli ultimi due dell'intestino crasso. Causa gastroenterite, meningite infantile, infezioni urinarie e setticemia.

• Enterotossici: Principale causa batterica di diarrea nei paesi in via di sviluppo. È la tipica “diarrea del viaggiatore”. Si trasmette per via alimentare. Possiede dei pili utili per la colonizzazione dei tratto intestinale e produce delle enterotossine codificate da plasmidi: LT, labile al calore, è simile alla tossina colerica; ST, stabile al calore, simile ad LT. La diagnosi si effettua dai campioni fecali tramite ELISA.
• Enteroinvasivi: Causa dissenteria con febbre, crampi addominali localizzati soprattutto nell'intestino crasso. L'infezione alimentare e l'adesione sono codificati da plasmidi.
• Enteropatogeno: Causa diarrea acquosa in neonati nei paesi in via di sviluppo.
• Enteroemorragico: È il sierotipo più importante. Causa diarrea acquosa, poi con sangue con crampi e vomito. È un'infezione alimentare. La dose infettante è bassa, l'incubazione di 3-4 giorni, la malattia dura 4/10 giorni, ma può causare morte nel 5% dei casi e danni permanenti. Spesso non è frequente trovare il batterio nei campioni fecali.

Salmonella

La maggior parte dei patogeni esaminati deriva dalla salmonella enterica. Dopo il passaggio nello stomaco, nell'intestino tenue le salmonella invadono le cellule M delle placche di Peyer e gli entrociti. Sono bacilli gram-, asporigeni, anaerobi facoltativi, che fermentano il glucosio, la maggior parte non fermenta il lattosio. I numerosi ceppi sono caratterizzati da antigeni O, H e Vi. Molti ceppi sono ubiquitari. Possono causare gastro-enteriti. La gastroenterite è la forma più comune di salmonellosi, è una malattia localizzata con nausea, vomito, diarrea non emorragica, febbre e crampi addominali. I sintomi possono persistere per 2-7 giorni fino a remissione spontanea. Le batteriemie si sviluppano solo nei soggetti fragili. Ci si infetta tramite cibi contaminati o per contagio interumano con trasmissione diretta oro-fecale. L'incidenza è più elevata nei bambini sotto i 5 anni e negli adulti sopra i 60 anni, che in genere contraggono l'infezione in estate ed in autunno. La gravità della malattia è in relazione al sierotipo e al numero di microrganismi ingeriti. Il tifo addominale è causato da S.typhi. È un patogeno esclusivamente umano. Ha un'incubazione di 7-14 giorni, la febbre nella prima settimana ha un andamento a sega, poi per una settimana la febbre si mantiene a 39/40 per poi calare progressivamente. Ci sono sintomi a carico del digerente, del nervoso, del circolatorio, urinario. È utile la terapia antibiotica. Dopo la guarigione può persistere a lungo. Può avvenire anche una colonizzazione asintomatica che può persistere per più di un anno, dove il sito anatomico di residenza è la colecisti.

Shigella

Sono state identificate 4 specie e 45 sierotipi in base all'antigene O. In realtà si è scoperto essere biotici di E.coli, tuttavia per evitare confusione si continua a mantenere questa distinzione. Patogenesi e immunità: La loro patogenicità è dovuta all'invasione dell'epitelio del colon. L'adesione dei batteri, l'invasività, la moltiplicazione e la propagazione dell'infezione è dovuta alla presenza di un grande plasmide, ma è regolata da geni cromosomici. Quindi, la sola presenza del plasmide non è sufficiente per determinare la patogenicità di questi batteri. Le shigelle sembrano capaci di aderire soltanto alle cellule M delle placche di Peyer. Le shigelle sopravvivono alla fagocitosi inducendo l'apoptosi. I ceppi di S. dysenteriae producono la tossina Shiga, che può causare insufficienza renale. S. dysenteriae causa la dissenteria bacillare. È estremamente infettante. L'incubazione è molto breve, anche di poche ore. Provoca scariche diarroiche muco-sanguinolente. Può essere trasmessa tramite cibi contaminati e la trasmissione può essere facilitata dalla presenza di mosche. Resistono alla barriera gastrica e penetrano a livello intestinale. L'uomo è l'unico serbatoio per Shigella. È una malattia prevalentemente pediatrica.

Yersinia

Comprende 3 gruppi: Yersinia pestis, Yersinia enterocolitica e Yersinia pseudotubercolosis. Yersinia pestis causa la peste, una malattia sistemica con elevata mortalità. Sono resistenti al sistema fagocitario.

Y. pestis contiene due plasmidi che possiedono i geni di virulenza. Uno codifica la capsula proteica e l'altro è una proteasi che degrada i fattori del complemento. Le infezioni da Yersinia sono zoonosi, l'uomo è un ospite accidentale. Esiste una peste urbana trasmessa da ratti attraverso le pulci infette e una peste selvatica trasmessa da conigli, ratti, scoiattoli e gatti domestici. La peste urbana è stata eliminata dalla maggior parte delle comunità grazie ad un miglioramento dell'igiene e controllando la diffusione dei ratti, mentre la peste selvatica è difficile da controllare. Le yersinie sono altamente infettive, ma la trasmissione da uomo ad uomo non è comune. Esiste una peste bubbonica ed una peste polmonare con un tasso di mortalità molto elevato.

Klebsiella

Le Klebsielle hanno una capsula molto prominente codificata da un plasmide che impedisce la fagocitosi. K.pneumoniae è l'esponente più importante e può causare la polomonite lobare. E' un bacillo gram -, che fermenta sia il glucosio che il lattosio, ureasi +, immobile. E' un commensale del tratto respiratorio, ma si può ritrovare anche nel tratto fecale ed è ubiquitario in natura. E' associato ad infezioni opportunistiche e nocosomiali. La polmonite lobare porta alla necrosi degli spazi alveolari. Spesso è multi-resistente agli antibiotici. Alcune Klesbielle possono causare infezioni genitali che possono essere scambiate per lesioni sifilitiche.

Proteus

Bacillo gram -, non fermenta il lattosio, ureasi +, è flagellato e questo lo rende molto mobile. È un commensale del tratto fecale e causa infezioni del tratto urinario. Produce ureasi, che converte urea in ammoniaca e CO₂, aumentando il pH dell'urina. Questo porta alla formazione di calcoli renali e alla colonizzazione da parte dei batteri. I pili possono dare virulenza.