1. agenti infectiosi

CURS 1Agenţii infecţioşi, proces

infecțios etc

• Infecţia este rezultatul agresiunii organismului uman de către un microorganism

• Manifestările clinice şi biologice provin din dezechilibrul între virulenţa agentului patogen şi capacitatea de rezistenţă a gazdei

I. Agenţii patogeni umani:

1. prioni2. virusuri3. bacterii4. fungi5. paraziţi: a). protozoare

b). metazoare (viermii digestivi)

1. PRIONII:

• agenți infecțioși non-convenționali implicaţi în etiologia encefalopatiilor subacute spongiforme transmisibile, boli degenerative ale SNC, mortale, care afectează unele animale şi omul şi care se caracterizează printr-o perioadă de incubaţie lungă (> 2 ani; în medie 5-10 ani)

1. PRIONII (1)

• proteine infecțioase

• dimensiuni mici (15-40 nm)

• rezistență mare la căldură, agenți chimici și enzimatici

• Căi de contaminare:– digestivă: țesut nervos infectat (animal/uman)– extracte hipofizare umane (hormoni de creștere)– material neurochirurgical contaminat– grefe de cornee/dura mater

1. PRIONII (2)

• absența răspunsului imun specific detectabil

• absența testelor serologice de diagnostic

• tropism pentru țesutul nervos (creier, măduva spinării) și limfatic

• neuronii infectați produc în exces proteina PrP („Protease resistant Protein”), codificată de cromozomul 20; funcție necunoscută

2. VIRUSURILE:

• structuri biologice f. mici, vizibile la microscopul electronic

• nu au perete celular

• nu au sistem enzimatic propriu → nu sunt sensibile la AB

• parazitism celular obligatoriu

• posedă un singur tip de ac. nucleic (ADN sau ARN)

• Structura: - genomul (ADN sau ARN)

- capsida alcătuită din capsomere (cu simetrie cubică, helicoidală sau complexă)

- anvelopa lipidică (pt. unele virusuri), la niv. căreia sunt inserate glicoproteine virale sub forma unor spiculi (gp 120 pt. HIV1)

Clasificare:• Cu ARN:

- Picornaviridae: vv. Polio, Echo, Coxsackie, heparnavirus (VHA)

- Caliciviridae: v. hepatitei E- Togaviridae: v. rubeolic, vv. ale unor encefalite- Flaviviridae: v. febrei galbene, hepacavirus = VHC,

VHG- Coronaviridae: coronavirusuri, v. SARS- Rhabdoviridae (v. rabiei)- Paramyxoviridae: v. rujeolic, vv. paragripale, VSR, v.

urlian- Orthomyxoviridae: vv. gripale,- Reoviridae (rotavirusuri, reovirusuri)- Filoviridae: v. Ebola, v. Marburg (febre hemorgice)

- Retroviridae: HIV1, HIV2, HTLV1, HTLV2

• Cu ADN:- Hepadnaviridae (VHB)

- Parvoviridae: parvovirus B19

- Papovaviridae: vv. papiloma umane (HPV 16+HPV 18= responsabile de 80% din carcinomul de col uterin), virusul JC(leucoencefalopatia multifocală progresivă)

- Adenoviridae- Poxviridae : v. vaccinal, v. variolic, v. Orf, v.

moluscum contagiosum- Herpesviridae:

v. herpes simplex 1, v. herpes simplex 2,

v. varicelo-zosterian, v. Epstein Barr, CMV, VHH 6, 7 şi 8 (agent etiologic în

sarcomul Kaposi)

• Stadii ale interacţiunii virus-gazdă:

- pătrunderea în organism- replicarea primară- răspândirea în organism- replicarea secundară- tropism tisular şi celular- distrugerea celulei/persistenţa celulei şi a

virusului- răspunsul imun al gazdei

• Stadii ale interacţiunii virus-celulă:

- ataşarea de celulă- penetrarea- dezasamblarea virusului- transcripţia- translaţia- asamblarea- eliberarea de noi particule virale

3. BACTERIILE:

• microorganisme unicelulare vizibile cu microscopul optic

• structură celulară complexă (perete, mb. citoplasmatică, citoplasmă, ribozomi, sistem enzimatic şi energetic propriu, cromozom, ambele tipuri de ac. nucleici)

• se multiplică prin diviziune binară

• se cultivă pe medii artificiale

• sunt sensibile la antibiotice

STRUCTURA UNEI BACTERII

CLASIFICARE: (după tinctorialitatea gram, formă şi posibilitatea creşterii în anaerobioză):

Aerobi gram-negativi:

Coci: meningococi, gonococi Cocobacili: Bordetella, H. influenzae,

Helicobacter, Legionella, etc. Bacili: grupul mare al Enterobacteriaceelor: E.

coli, Salmonella, Shigella, Klebsiella, Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Proteus, Yersinia spp

Alţi bacili non-fermentativi: Ps. aeruginosa (piocianic), Acinetobacter, Vibrion holeric

Aerobi gram pozitivi: Coci: streptococi, stafilococici, enterococi,

pneumococi Bacili: Listeria, Corynebacterium diphteriae

(b. difteric), Bacillus anthracis (b. cărbunos)

Anaerobi • Coci gram-pozitivi: Peptococcus și

Peptostreptococcus • Coci gram negativi: Veillonella• Bacili gram pozitivi: Clostridium tetani, C.

botulinum, C. perfringens, C. difficile, Actinomyces• Bacili gram negativi: Bacteriodes, Prevotella,

Fusobacterium

• Spirochete: Borellia, Leptospira, Treponema

• Bacili acido-alcoolo-rezistenți: - Mycobacterium (tuberculosis, bovis, leprae), M. atipice (MAC, kansassi, etc),- Nocardia

• Mycoplasma (m. infracelulare)

• Chlamydia (m. infracelulare)

• Rickettsia (m. infracelulare)

Chlamydia: • prezintă caracteristici ale bacteriilor gram-negative • lipsite de peptidoglican (pleomorfe) • lipsite de sistem energetic propriu (paraziţi

energetici intracelulari) • nu cresc pe medii artificiale • sensibile la unele antibiotice (tetracicline)• Ch. psittaci, Ch. trachomatis,

Ch. pneumoniae.

Mycoplasma: • au dimensiuni mici • nu au perete celular propriu, înconjuraţi de o mb.

care conţine steroli • au echipament enzimatic propriu• cresc pe medii artificiale • sensibile la unele antibiotice (macrolide)• Mycoplasma cu 13 specii patogene şi Ureaplasma

(U. urealiticum).

Rickettsii: • bacterii gram negative de dimensiuni mici• parazitism celular obligatoriu• tropism pentru endoteliul vascular• transmise la om prin intermediul artropodelor

(păduchi, căpușe)• cresc pe medii celulare• sensibile la unele antibiotice (tetracicline)

BACTERII

CGP CGN BGP BGN Spirili M infracelAER AN AER AN AER AN AER AN

StreptococPneumococEnterococStafilococ

Streptococ și stafilococ anaerobi

Meningo-,Gono-

Veillonella Listeria,Corynebac-terium,Bacillus cărbunos

Clostridii Enterobac-teriaceeAlți: piocianic, Acineto-bacterCocobacili: H. Inf, Bordetella, Legionella

PrevotellaBacteriodesFusobacte-rium

Borellia,LeptospiraTreponema

Mycoplas-ma,Chlamy-dia,Rickettsia

4. FUNGI:

• microorganisme pluricelulare • cu perete rigid, bogat în steroli

• cu patogenitate redusă pentru om (infecţii

cutaneo-mucoase, sistemice la imunodeprimaţi)

1. Micoze sistemice (imunodeprimaţi):

– Candida spp: • albicans • non-albicans: glabrata, tropicalis, krusei, parapsilosis

– Aspergillus fumigatus– Cryptococcus neoformans– Histoplasma capsulatum

2. Micoze superficiale:– Candida albicans– Trichophyton rubrum– Microsporum– Epidermophyton– Malassezia furfur (pitiriazis verzicolor)

5. PROTOZOARE: unicelulare, mari, mobile

- amoebe: Entampeba histolytica- flagelate: Trichomonas vaginalis, Giardia intestinalis- ciliate: Balantidium coli- sporozoare: Plasmodium spp, Toxoplasma gondi, Cryptosporidium parvum, Isospora belli

6. METAZOARE: organisme pluricelulare

- nematode intestinale: Ascaris lumbricoides, Trichinella spiralis- cestode: Taenia spp, Echinococcus- trematode: Fasciola hepatica

II. PROCES INFECŢIOS• Rezultatul interacţiunii dintre microorganismul

patogen (patogenitate, virulenţă, mărimea inoculului, producţia de toxine, antigenitatea) şi organismul uman (mecanisme de apărare nespecifice şi specifice)

PUTEREA PATOGENĂ variază în funcţie de specia afectată şi de microorganism:

a). în funcţie de specia afectată: unele microorganisme sunt patogene pentru marea majoritate a speciilor animale, altele sunt patogene numai pentru om (Plasmodium falciparum.

b). în funcţie de microorganism: • unele sunt întotdeauna patogene pentru om

(virusul rabic), • altele nu sunt de loc (flora saprofită) sau

excepţional de rar (condiţionat patogeni).• Majoritatea microorganismelor devin patogene

pentru om în funcţie de circumstanţe:- mod şi locul de contaminare- mărimea inoculului- capacitatea de apărare a organismului

A. Puterea patogenă a bacteriilor– Este un fenomen complex, dependent de mai

mulţi factori care acţionează concomitent:

a). Aderenţa• Este o etapă obligatorie pentru marea majoritate a

bacteriilor patogene care pătrund în organism la nivelul mucoaselor. Există o floră bacteriană rezidentă care se opune proliferării bacteriilor exogene, realizând un efect de barieră

Pentru ca bacteriile patogene să poată coloniza mucoasa trebuie mai întâi să adere de aceasta. Interacţiunile moleculare dintre celulele mucoasei şi bacteriile patogene necesită participarea a 2 tipuri de factori:

- adezine (la nivelul bacteriei: fimbrii, proteine care fixează complementul, etc)

- receptori corespunzători adezinelor la nivelul celulelor mucoase

– Majoritatea bacteriilor patogene posedă diferite adezine exprimate alternativ, în funcţie de tipul celulei gazdă afectate.

b). Invazia• Pentru unele bacterii aderenţa este urmată de o

invazie prin penetrarea bacteriilor în celulele gazdă. Precesul de endocitoză este complex şi se realizează prin intervenţia unor gene de invazie cromozomiale sau plasmidice, diferite în funcţie de specia bacteriană.

• Unele bacterii (Shigella, Listeria) se pot deplasa ulterior în citoplasmă prin polimerizarea actinei celulare şi trec de la o celulă la alta fără să vină în contact cu mediul extracelular, rămânând astfel la adăpost de mecanismele de apărare ale gazdei.

c). Dobândirea de substanţe nutritive– Este indispensabilă pentru supravieţuirea şi

multiplicarea bacteriilor.d). Secreţia de toxine

– Unele bacterii, după ce s-au fixat pe o mucoasă îşi vor exercita puterea lor patogenă prin secreţia de toxine care pot difuza şi pot exercita efecte nocive. Alte bacterii produc toxine prin multiplicarea lor în organism.

• Exotoxinele, de structură proteică reprezintă elementul unic de virulenţă pentru unele bacterii: Cl. tetani, Cl. botulinum, C. diphteriae. Aceste bacterii nu sunt patogene decât prin intermediul exotoxinelor, formate în organism la nivelul situsului de pătrundere (plagă, angină) sau chiar în exteriorul organismului (alimente conţinând toxină botulinică). Ele sunt f. puternice şi acţionează la doze f. mici; agenţii antiinfecţioşi nu au acţiune.

• Pot fi modificate sub acţiunea căldurii - pierd puterea toxică dar conservă caracteristicile antigenice (anatoxină).

• Alte exotoxine joacă un rol mai complex: t. eritrogenă a Str. piogenes de grup A, toxinele necrotice sau hemolitice ale bacteriilor anaerobe responsabile de gangrenele gazoase.

• Unele exotoxine acţionează la nivelul epiteliului intestinal, fiind responsabile de puterea patogenă a V. holeric, a unor tulpini de E. coli sau de Staph. aureus.

• Endotoxinele, cu structură lipopolizaharidică, sunt constituenţi ai peretelui unor bacterii gram-negative. Ele sunt eliberate în cursul lizei bacteriene şi au efecte patogene complexe: acţionează asupra centrilor termoreglatori, granulopoiezei, celulelor fagocitare, activează sistemul complement şi sistemul de coagulare; au efecte asupra sistemului vascular putând provoca şoc endotoxinic.

e). Sinteza de enzime Unele bacterii produc enzime care intervin în

procesele biologice: coagulaza, streptokinaza (rolul lor în virulenţa bacteriană nu este suficient stabilit). Alte enzime inactivează diverse antibiotice (betalactamazele).

B. Puterea patogenă a virusurilor• Este determinată de efectul lor citopatogen care

poate conduce la inactivarea funcţiei celulare sau la distrucţia lor (vv. gripale distrug celulele epiteliului bronşic, neuronii în cazul v. rabic, limfocitele T CD4 în cazul HIV).

• Unele virusuri persistă în stare latentă în organism (vv. herpetice) sau se integrează în genomul gazdei (HIV).

C. Puterea patogenă a fungilor• Este în relaţie cu penetrarea lor intratisulară: se

multiplică sub formă de filamente provocând distrucţia tisulară şi reacţie inflamatorie.

MIJLOACE DE APĂRARE• Mijloace anatomice: • integritarea tegumentelor şi a mucoaselor, • eliminarea secreţiilor organismului (bronşice, urină,

secreţie biliară), • substanţe chimice (lizozim, acid gastric), • aponevroze şi seroase, • splina (rol în opsonizarea bacteriilor circulante),• starea bună de nutriţie.

• Reacţia inflamatorie: vasodilataţia, afluxul de celule sanguine şi aportul de factori umorali la nivelul focarului infecţios tisular defineşte reacţia inflamatorie. Ea tinde să delimiteze focarul infecţios şi să concentreze local elementele de apărare celulară şi umorală.

• Elemente ale sistemului imun: sunt celulare şi umorale, specifice şi nespecifice.

Celule: PMN, monocite/macrofage, celule NK, limfocite T şi limfocite B

Factori umorali: sistemul complement, imunglobulinele, citokinele

Micro-organism Gazdă

Achiziție (epidemiologie)

Colonizare Mec. de apărare

Multiplicare

Distrucție tisulară

Diseminare

Citotoxicitate directă, Toxine

VindecareDeces Infecție cronică

Manifestări clinice

1. Locală2. Inflamație acută3. Umorală (anticorpi)4. Celulară

1,3

1, 2, 3

2, 3, 4

1, 2, 3, 4

3, 4

TIPURI DE INFECŢIE• Infecţie inaparentă (asimptomatică)• Boală simptomatică:

Localizată Generalizată: ciclică, septicemică

PERIOADELE BOLII INFECŢIOASE Momentul infectant Incubatia P. de invazie P. de stare P. de convalescenţă Recăderea, reinfecţia

DIAGNOSTICUL BOLILOR INFECŢIOASE

• Anamneză (inclusiv anchetă epidemiologică) + ex. obiectiv şi ex. paraclinice dg. de etapă dg. definitiv.

• Clinic: febră + sd. eruptiv/sd. respirator/sd. digestiv/sd. icter/ sd. meningian/ sd. encefalitic.

• Paraclinic:a. Evidenţierea agentului patogen sau a antigenelor

specifice: preparat proaspăt (între lamă și lamelă), frotiuri colorate (albastru de metilen, Gram, Ziehl) culturi:

- medii acelulare obișnuite, medii pentru anaerobi, Lowenstein (BK), Sabouraud (fungi), selective (Loffler- difterie)

- medii celulare (virusuri, Chlamydia)

imunofluorescenţă directă: Chlamydia trachomatis (prelevate genitale) Pneumocystis carinii (lavaj bronhoalveolar) Legionella pneumophila (spută, lichid pleural) Bordetella pertussis (spută) virusuri respiratorii (secreții rinofaringiene)

• evidențierea de antigene solubile:• sânge, urină, LCR, țesuturi biopsiate (pneumococ, meningococ, H. influenzae, Legionella pneumophila, Cryptococcus)

b). Evidenţierea ac. nucleic: ADN sau ARN prin PCR, RT-PCR, hibridizare moleculare

c). Evidenţierea anticorpilor specifici:• reacții de neutralizare, de fixare a complementului,

aglutinare , hemaglutinare, ELISA (tehnică modernă), etc.

• nu permit un diagnostic rapid, reacția imună apare după 7-14 zile de la debutul clinic

• nu are valoare în diagnosticul infecțiilor bacteriene cu dezvoltare extracelulară

Cinetica anticorpilor într-o infecție: - după 7-10 zile apar Ac specifici IgM; certifică infecția

acută=recentă- dispar după câteva luni -1 an- apoi Ac IgG, care persistă toată viața asigurând

imunitateaPentru diagnosticul serologic: 2 prelevări de sânge, la 2 săpt. interval se studiază dinamica titrului de Ac IgG între cele 2

determinări

d). Teste orientative (nespecifice): - hemoleucograma- teste de inflamaţie

e). Examenul citochimic al lichidelor biologice (LCR, ascită, lichid pleural)

f). Dg. histopatologic

g). Investigații imagistice (Rx, echografie, CT, RMN)