Endotossine
Gli effetti patogenetici vengono
studiati e analizzati nel Corso di
Patologia Generale
P. Urbano 2011
Il termine ENDOTOSSINA
fu introdotto da Pfeiffer
(1858–1945) nel 1893 per
distinguere le sostanze
tossiche rilasciate per lisi dei
batteri da quelle secrete [le
esotossine]
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The Italian pathologist Eugenio Centanni (1863–
1948), who was conversant with microbes and with
Pfeiffer’s work, summarized Pfeiffer’s work by
stating: “Thus, we can conclude that the whole
family of bacteria possess essentially the same
toxin … upon which depends the typical picture of
the general disturbances caused by bacterial
infections”. Also, Centanni recognized the
intimate relationship between the pyrogenic and
toxic properties of the poison, which he found to
be chemically inseparable. This caused him to
name his material ‘pyrotoxina’.
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Definizione
Prodotti tossici dei batteri, che fanno
parte della loro struttura
Operativamente; centrifugando una
brodocoltura, la tossicità si ritrova nel
sedimento [con le cellule], non nel
sopranatante
Tutti i Gram negativi possiedono
l’endotossina classica, il lipopolisaccaride
[LPS] della membrana esterna
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Le endotossine sono componenti tossici della
parete batterica.
L’endotossina classica è il lipopolisaccaride
inserito nella membrana esterna dei Gram
negativi
Le endotossine sono induttori non specifici
dell’infiammazione; in particolare, stimolano
varie cellule a produrre delle citochine, incluse
IL-1 e TNF.
Inoltre, le endotossine attivano il C’ per la via
alternativa.
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Schema dell’LPS
Lüderitz e Westphal
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Collocazione
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Struttura del Lipide A
Il lipide A consiste di un dimero di Nacetilglucosamina [NAG] fosforilato, con
attaccati 6 o 7 acidi grassi saturi, in parte
attaccati direttamente ai NAG, in parte
esterificati a 3-idrossi acidi grassi
La struttura del lipide A è molto conservata;
in particolare, è praticamente identica in
tutte le Enterobacteriaceae
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Lipide A [S. typhimurium]
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Rispetto alle esotossine, le
endotossine:
Sono resistenti al riscaldamento
Hanno profili di azione tossica non
differenziati [perché il Lipide A è sempre
più o meno uguale]
Sono meno potenti
Sono prive di attività enzimatica
Sono sempre innocue per ingestione
Sono immunogene, ma non sono
neutralizzate dagli anticorpi [anti-O]
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Patogenicità
Le endotossine sono da considerare
fattori di patogenicità, non fattori di
virulenza
La maggioranza dei Gram-negativi possiede
l’endotossina, ma non la virulenza;
Inoculandoli, si hanno gli effetti tossici, non
l’infezione
La patogenicità endotossica è correlata con
la virulenza
Maggior virulenza  maggior produzione di
endotossina  maggiori effetti tossici
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Effetti dose dipendenti
Piccolissime dosi [fisiologiche, per
assorbimento di quelle della flora normale
associata]  effetti benefici, di stimolo del
sistema delle difese
Piccole dosi  febbre
L’endotossina è il vecchio ‘pirogeno
esogeno’
Grandi dosi  effetti gravi, fino allo shock
endotossico
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L’endotossina
induce il rilascio di
varie citochine, la
cui variabile
interazione media
la grande varietà
di effetti, in modo
dose dipendente
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Saggi di pirogenicità
Obbligatori per i prodotti iniettabili
Classicamente: inoculazione in conigli
e registrazione della temperatura
Attualmente: Limulus amebocyte
lysate test
LAL test
http://cancerweb.ncl.ac.uk/cgibin/omd?Limulus+polyphemus
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Endotossine minori, diverse dal
LPS
Diversi costituenti batterici hanno
proprietà endotossiche simili
lipopeptidi
peptidoglicani incompleti
acidi lipoteicoici
(ds)RNA
frammenti di ADN non metilato
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Patogenicità del peptidoglicano
•Il peptidoglicano ha attività per molti
versi simili a quelle dell’endotossina.
•Alcuni peptidoglicani sono poco
degradabili, e persistendo causano una
danno tissutale cronico, oltre a quello
acuto
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http://www.scripps.edu/imm/beutler/pdfs/19051.pdf
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ESOTOSSINE
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