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Azione patogena dei miceti

Prof.Salvatore Oliveri

Azienda Ospedaliero-UniversitariaPoliclinico di Catania

Laboratorio Centralizzato di AnalisiLaboratorio di Micologia

Università degli Studi di CataniaDipartimento di Scienze Microbiologiche

e Scienze Ginecologiche

oliveri@unict.it

Meccanismi di patogenicità

• I funghi causano malattia attraverso tre meccanismi principali:– Risposta immunitaria di tipo allergico

(Rinosinusite allergica fungina, ecc.) – Ingestione di tossine fungine

(micetismo e micotossicosi)– Infezione dei tessuti superficiali e profondi

(micosi)

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A.muscaria• Disturbi gastro-enterici, nervosi

(vertigini, allucinazioni)• Vari principi attivi: muscimolo,

acido ibotenico, muscarina….• La muscarina è presente

a bassissime concentrazionila sintomatologia comparedopo 1-5 ore dall’ingestione

• Intossicazione a decorso benigno

MicetismoPatologia causata dall’ingestione di funghi velenosi

A. pantherina•Sintomatologia simile a A.mucaria

Di solito si associa alla ingestione di un alimento o di un gruppo di sostanze alimentari specifiche

Il grado di tossicità è spesso influenzato dall’età, dal sesso e dallo stato nutrizionale del soggetto

L’esame dell’alimento sospetto rivela segni di attività fungina

MicotossicosiPatologia causata dall’ingestione di micotossine

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Sono metaboliti secondari, con attività tossica, prodotti in opportune condizioni microclimatiche da funghi

microscopici e filamentosi meglio noti come "muffe"

Anche nei generi Alternaria e Claviceps si trovano ceppi dotati di elevata tossicità e diffusamente presenti nei nostri ambienti.

aflatossine

ocratossine

patulina

zearalenoni

fumonisine

tricoteceni

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Le micosi sono prevalentemente delle patologie non contagiose:fanno eccezione alcune dermatofitosi

Micosi

Patologia da infezione.Essendo i funghi dei microrganismi poco virulenti, le malattie da essi causate sono in genere da ritenersi

malattie opportunistiche

I Fattori che favoriscono lo sviluppo di micosi sono:Deficit immunitari, tumori, difetti ormonali, terapie antibiotiche,

infezioni da HIV, etc.

Interaction of Aspergillus with the hostA unique microbial-host interaction

Immune dysfunction

Frequency of aspergillosis

Immune hyperactivity

Freq

uenc

y of

asp

ergi

llosi

s

Acute IA

Subacute IATracheobronchitisAspergillomaChronic cavitaryChronic fibrosing

ABPAAllergic sinusitis

. www.aspergillus.man.ac.uk

Normal immune function

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Factors Needed for Invasive Infection

– Exposure to fungal organism

– Host acquisition (adherence and colonization)

of potential pathogen

– Some must compete with commensal microbial

microbiota

– Breach of skin and mucous membrane barriers

– Sufficient growth to overcome host defenses

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ColonizationEpithelial adhesionNutrient acquisition

Superficial infectionEpithelial penetrationDegradation of host proteins

Deep-seated infectionTissue penetrationVascular invasionImmune evasion or escape

Disseminated infectionEndothelial adhesionInfection of other organs

Classificazione delle micosiConvenzionalmente le micosi vengono suddivise in relazione alla

profondità, e conseguente gravità, dell’infezione nei vari distretti anatomici dell’organismo

Micosi superficiali:

Infezioni che interessano esclusivamente gli strati cornei della cute e gli annessi cutanei con nulla o scarsissima reazione immunitaria da parte dell’ospite

Micosi cutanee

Infezioni che interessano i tessuti cheratinizzati della cute, gli annessi cutanei e le mucose con danni tessutali e significativa reazione immunitaria da parte dell’ospite

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Micosi cutanee

Micosi sottocutaneeInfezioni che coinvolgono la cute e i tessuti sottocutanei, possono diffondere per contiguità, o per via linfatica, con rilevante reazione immunitaria da parte dell’ospite

Micosi profondeInfezioni, solitamente a livello polmonare, che possono, eventualmente, disseminare per via ematica con coinvolgimento degli organi interni e della cute con massima reazione immunitaria da parte dell’ospite, che in genere non si verifica in caso di immunodepressione.

Classificazione delle micosi

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Micosi profonde

Modalità di infezione

Contagio diretto o mediato da fomiti

Inalazione

Impianto attraverso la barriera cutanea

Per traslocazione dalle mucose

(Per accidentale inoculazione intravascolare)

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Origine dell’infezione fungina

Micosi endogena:causata da miceti che fanno parte della normale biocenosi microbica dell’organismo

(endosaprobi, commensali) (es. candidosi, pitiriasi versicolor)

Micosi esogena:causata da miceti ambientali presenti nel terreno, sui vegetali, nelle acque (es. Saprobi: aspergillosi, criptococcosi; Dimorfi t.d.: istoplasmosi)

Fattori di virulenzaAdesività

Fenomeno multifattoriale che rappresenta uno dei meccanismi fondamentali nell’ecologia dei miceti opportunisti

Può avvenire secondo due modalità fondamentali

Meccanismi aspecifici cariche elettriche di superficieMeccanismi specifici complementarietà sterica dei recettori

cellulari dell’ospite (glicosfingolipidi) e adesine (mannoproteine) della cellula fungina

Il meccanismo di adesione può essere di tipo diretto o, può realizzarsi indirettamente attraverso un ligando bivalente che

costituisce un ponte tra il micete parassitante e i recettori superficiali tessutali

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Fattori di virulenzaDimorfismo

La potenziale virulenza della fase miceliale di alcuni miceti dimorfi è riferibile alla maggiore capacità di penetrare i tessuti

preservandosi, per le maggiori dimensioni, dalla fagocitosi

La fase lievitiforme dei dimorfi t.d. è in grado di sopravvivere all’interno dei fagociti polimorfonucleati che possono costituire un

mezzo per la diffusione delle’infezione

In C.albicans, un ruolo importante potrebbe essere svolto dal pleomorfismo antigenico del tubulo germinativo che può essere in

grado di invalidare la risposta immunitaria suscitata precedentemente

Fattori di virulenzaEnzimi

Le cellule fungine secernono enzimi idrolitici sia di tipo costitutivo sia inducibileche esplicano un ruolo fisiologico nella morfogenesi e nella degradazione di

sostanze organiche a scopo nutrizionale e mediano l’invasività danneggiando le membrane cellulari dell’ospite costituite, essenzialmente, da proteine e

fosfolipidi

Cheratinasi

I Dermatofiti distruggono la cheratina della cute e degli annessi

ProteinasiLe proteinasi acide prodotte da C.albicans agiscono sulle IgA secretorie

FosfolipasiProdotte da da alcuni ceppi di C.albicans presentano una duplice funzione di controllo della crescita del lievito con rimodellamento della sua membrana cellulare e di invasione delle cellule tessutali dell’ospite

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Fattori di virulenza

Tossine

Particolari componenti cellulari

Per esempio la capsula, i pigmenti (melanine) e gli stessi mannaniparietali interagiscono con le cellule dell’ospite, interferendo con le

difese immunitarie.

Glucuronoxilomannani e galattoxilomannani di C.neoformans

Inibizione della migrazione leucocitaria e della fagocitosi

Induzione tolleranza immunitaria

h Capsula

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Principali meccanismi di difesa nell’interazione tra funghi e uomo

Microbiota battericoBarriere muco-cutaneeImmunità innata– Risposta immediata e non specifica– Discriminazione tra patogeni diversi

• Pattern-recognition receptors• Pathogen-associated molecular patterns

– Innesco dell’immunità acquisitaImmunità acquisita

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Epidemiologia delle micosi

Comunitarie

Ospedaliere

Funghi responsabili delle micosi comunitarie

Patogeni parassiti facoltativiPatogeni parassiti obbligatiCommensali Endosaprobi

Non adattatiSaprobi

Con vario grado di adattamento all’uomo

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• Patogeni parassiti facoltativi– Trasmissione

ambiente/mammifero– Patogenicità variabile nell’ospite

normoergico– Opportunismo nell’ospite

compromesso

EsempioCoccidioides immitis

• Patogeni parassiti obbligati– Trasmissione

mammifero/mammifero– Elevata virulenza nell’ospite

normoergico

EsempioTrichophyton mentagrophytes

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• Patogeni obbligati adattati all’uomo– Trasmissione uomo/uomo– Nell’ospite normoergico, bassa virulenza

EsempioTrichophyton rubrum

• Commensali– Nicchia

sull’uomo/mammifero– Nessuna o scarsa

interazione con il sistema immunitario

EsempioMalassezia furfur

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• Endosaprobi– Nicchia all’interno

dell’uomo– Nell’ospite normoergico,

interazione modesta e modulata con il sistema immunitario

– Opportunismo nell’ospite compromesso

EsempioCandida albicans

• Saprobi– Nicchia esterna all’uomo– Efficaci difese naturali– Opportunismo nell’ospite

compromesso

EsempioAspergillus fumigatus

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Funghi responsabili delle micosi ospedaliere

EndosaprobiSaprobi

AIDS Cancro Trapianti

Cateterizzazione Terapia antibiotica

Terapia cortisonica

Chirurgia aggressiva

Chemioterapia

Politraumi / Terapia intensiva

Ospedalizzazione