Sef%20lucrari%20Dr.%20Liliana%20Dragomirescu

1
CURS 2 Microbiologie clinica

• Sef lucrari Dr. Liliana Dragomirescu

2
IMUNITATEA ANTIINFECTIOASA

• FACTORI DE PATOGENITATE
• EFECTORII IMUNITARI SI RASPUNSUL IMUN

3
IMUNITATEA ANTIINFECTIOASA

• NATURALA asigura rezistenta naturala,
  nespecifica, fata de agentii infectiosi, comuna
  tuturor indivizilor unei specii, neconditionata
  de un contact anterior cu un agent infectios
• DOBÂNDITA se dezvolta pe parcursul vietii, ca
  urmare a contaminarii continue cu diversi agenti
  infectiosi si depinde de experienta individuala a
  fiecaruia

4
Rezistenta antiinfectioasa naturala

• Factorii genetici
• Barierele anatomice (pielea intacta, mucoasele)
• Factorii umorali (sistemul complement, lizozimul,
  citokinele, raspunsul de faza acuta, opsoninele,
  interferonii)
• Inflamatia
• Factorii celulari nespecifici
• PMN, macrofage (fagocitoza)
• Limfocitele NK (natural killer)

5
Raspunsul inflamator

• Patrunderea microbilor în tesuturi
• ?
• activarea complementului
• ?
• -liza bacteriilor
• - declansarea raspunsului inflamator infectios
• Cascada de activare a complementului
• ?
• eliberarea unor mediatori chimici (citokine,
  proteinele de faza acuta, mediatori rezultati din
  degranularea mastocitelor etc.) care participa
  direct în procesul inflamator
• ?
• atrag în focarul infectios fagocitele. Acestea
  vor înlatura microorganismele invadatoare prin
  fagocitoza.

6
Inflamatia acuta

• rezultatul schimbarilor ce se petrec într-un
  tesut ca raspuns la o agresiune mecanica, chimica
  sau infectioasa.
• mecanism de aparare antiifectios rapid, care
  tinde sa localizeze infectia si sa previna
  diseminarea ei.
• manifestarile locale ale inflamatiei
• eritemul (rubor)
• caldura (calor)
• durerea (dolor)
• edemul (tumor)

7
Monocite
PMN
8
Sistemul fagocitar mononuclear. Macrofage
tisulare derivate din monocite sanguine
9
Fagocitoza
Fagocitoza este un mecanism important de
îndepartare a microorganismelor si a celulelor
lezate fiind proprietatea unor celule (PMN si
macrofage) de a îngloba si digera particule
straine organismului.
10
Fagocite

• PMN apar primele ca raspuns într-o inflamatie
  acuta
• monocitele (care dupa ce migreaza în tesuturi se
  numesc macrofage).

Fagocitoza prin PMN poate fi considerata
principalul mecanism de aparare fata de
bacteriile piogene.
11
Fagocitoza prin macrofage are rolul -de a
îndeparta bacteriile, - proprietatea de a
elimina bacteriile cu habitat intracelular
Macrofagul are rolul cel de a initia raspunsul
imun. Macrofagele sunt celule prezentatoare de
antigen (CPA) care dupa prelucrarea acestuia îl
prezinta limfocitelor Th.

• unele bacterii, protozare sau fungi sunt capabile
  sa supravietuiasca si sa se multiplice în
  macrofagul neactivat (micobacterii, brucelle,
  criptococi, listerii etc.)

• dupa activare unele dintre ele pot fi distruse.
  Uneori, însa, microorganismele nu sunt distruse
  si supravietuiesc pe durata lunga în macrofag,
  rezultatul fiind inflamatia cronica.

12
Limfocitele NK Celulele NK sunt limfocite
citotoxice naturale care exista deja la nastere.
Ele nu sunt fagocite, dar pot ataca si distruge
în mod nespecific celule infectate cu virusuri
sau chiar celule tumorale. În contact cu celulele
infectate, celulele NK secreta o perforina
înrudita cu C9 a complementului. Aceasta
polimerizeaza pe membrana celulei tinta si
formeaza aici canale ce distrug integritatea
acesteia.
13
Rezistenta dobândita

• Aparitia unor substante straine organismului
  este receptionata de sistemul imun care
• discrimineaza selful de non-self
• raspunde prin efectori umorali si celulari care
  vor elimina ceea ce este strain organismului,
  mentinând astfel individualitatea si integritatea
  acestuia
• memoreaza acest raspuns.

14

• Functionalitatea sistemului imun se bazeaza
  pe complementaritatea sterica dintre doi
  parteneri.
• Primul partener, perceput de sistemul imun ca
  non-self, se numeste antigen si are capacitatea
  de a induce modificari biologice ale sistemului
  imun, care constau, în esenta, în aparitia
  efectorilor imuni
• umorali anticorpii
• celulari limfocite sensibilizate
• Partenerul reactiei imune care provine din partea
  organismului se numeste
• anticorp în ser si secretii
• receptor pentru antigen când se constituie
  ca parte componenta a membranei celulare a
  limfocitelor (BCR pentru limfocitul B si TCR
  pentru limfocitul T).

15
AntigenE

• Substante pe care organismul le percepe ca non
  self, care produc un raspuns imunitar si sunt
  capabile sa reationeze cu receptorii specifici.
• Antigenele complete
• Imunogenitate capacitatea unui antigen de a
  induce un raspuns imunitar (umoral sau/si
  celular)
• Antigenicitatea proprietatea antigenelor de a
  reactiona în mod specific cu efectorii imuni
  (anticorpi sau limfocite sensibilizate) a caror
  producere au indus-o.
• Antigene incomplete - Haptene
• Lipsite de imunogenitate
• Antigenicitate
• Sunt imunogene numai în asociere cu un carrier.

16
Antigene microbiene

• Microorganismele sunt mozaicuri de antigene.
  Acestea sunt
• corpusculare legate de structura
  microorganismului (bacterii, virusuri fungi
  etc.),
• - eliberate în mediu dupa distrugerea
  microorganismului (endotoxinele)
• solubile, secretate de microorganism în
  mediul înconjurator (enzime, exotoxine).

17
Antigenele care sunt implicate în patogenitatea
agentilor infectiosi se numesc antigene de
patogenitate.

• antigenele capsulare (Streptococcus pneumoniae,
  Klebsiella, Bacillus anthracis, antigenul de
  învelis Vi al bacilului tific, antigenul K al E.
  coli enteropatogen),
• antigenele de perete (antigenul O din peretele
  bacteriilor gram-negative, proteina M a
  streptococului de grup A),
• exoenzimele (coagulaza, hemolizinele secretate
  de Staphylococcus aureus, fibrinolizinele
  streptococului beta-hemolitic de grup A),
• exotoxinele (difterica, tetanica, diferitele
  enterotoxine)

18
Factorii de patogenitate ai bacteriilor

• Factori de patrundere si aderenta
• - fimbrii
• - adezine nefimbriale
• Factori de invazie microbiana
• - exoenzime hialuronidaza, coagulaza,
  fibrinolizina, enzimele hidrolitice (proteaze,
  lipaze, nucleaze), enzimele citolitice
  (hemolizine, leucocidine)
• - endocitoza si translocarea
• Toxine bacteriene
• - exotoxine toxina difterica, tetanica,
  botulinica, holerica, enterotoxina E. coli
  (EPEC).
• - endotoxine lipopolizahardul (LPZ) din
  membrana externa a peretelui celular al
  bacteriilor gram-negative

19
Antigene viralepot fi detectate în

• Spatiile extracelulare sânge, LCR, umori,
  secretii, excretii ale organismului. Se
  detecteaza
• - componente ale virusului (în ser AgHBs sau
  AgHBe, proteina P24),
• - particule virale întregi în sânge (togav.,
  picornav.), în materii fecale (rotav., enterov.),
  urina (v. urlian), saliva (v. citomegalic), secr.
  nazale (rhinov.), secr. vaginale (HIV), LCR
  (arbovirusuri), leziuni specifice (v. vaccinia-în
  pustule, v. herpetic în vezicule)
• Celule si tesuturi, LB (v. EB), LT (HIV, v.
  rujeolic), neuroni (v. rabic), tes.
  reticuloendotelial (arenav.), epiteliile muc.
  intest. (enterov.), epitelii scuamoase
  (papillomav.)

20
I. Antigene virale structurale proprii
virionuluiA. Antigene de suprafata

• a) v. învelite învelis GP HA (v. gripale, v.
  paragripale, v.rujeolic), N (v. gripale, v.
  paragripale), GP (gp120, gp41-HIV), proteine,
  AgHBs al VHB, factori de fuziune (v.
  paragripale), AgLYDMA (v. Epstein-Barr).
• b) v. neînvelite ce expun Ag la ext. capsidei
  virale (v. polio- proteinele VP1, VP2, VP3 v.
  polyoma-AgVP1 adenov.- proteinele structurale
  ale hexonilor si proiectiilor fibroase).

21
B. Antigene interne

• a) asociate nucleocapsidei AgHBc al VHB AgNP,
  NC si N ale paramyxov. AgNP al v. gripal Ag
  p24, p17, p41 ale HIV, etc.
• b) asociate cu proteina M (proteina M a v.
  gripale, a v. rujeolic, etc.)
• Ag interne sunt mai stabile si mai putin expuse
  decât cele ale învelisului. În general induc
  aparitia Ac fixatori de complement.

22
II. Antigene virale în celula infectata

• Ag virale exprimate pe suprafata membranei- sunt
  prezente în infectia cu v. învelite (orthomyxo-,
  paramyxo-, rhabdo-, arena-, herpes- si poxv.)
• Ag virale intracelulere AgHBc, AgEBNA
• Ag heterofile Ag Paul-Bunell (în mononucleoza)
• Ag tumorale induse de virusuri-în celulele
  transformate malign, datorita perturbarilor
  induse de virus, apar neoantigene tumorale
  (AgTATA, AgCEA, AgT induse de papovav., AgEBNA,
  AgLYDMa, AgEA în limfomul Burkitt si carcinomul
  nazofaringian induse de v. Epstein-Barr)

23
Antigene la helminti

• Nematodele au la suprafata o cuticula cu rol de
  antigen
• Larvele mici sunt distruse de granulocite si
  macrofage
• Antigene solubile prezente în secretiile si
  excretiile nematodelor

24
Sistemul celular imunocompetent
25
Organele limfoide
26
Circulatia limfocitelor
27
Organele limfoide secundare

• Dupa diferentierea lor în organele limfoide
  primare, limfocitele B si T migreaza pe calea
  vaselor sanguine si limfatice în organele
  limfoide secundare, care sunt ganglioni
  limfatici, splina, amigdalele si tesutul limfoid
  atasat mucoaselor (MALT).
• Limfocitele imunocompetente care populeaza
  organele limfoide secundare sunt celule
  antigen-reactive. Deci spre deosebire de organele
  limfoide primare, unde instruirea se face în
  absenta antigenului, în organele limfoide
  secundare prezenta acestuia este obligatorie.

28
Celulele implicate în raspunsul imun

• Pentru a produce un raspuns imunitar, un antigen
  trebuie sa interactioneze cu o serie de celule
  prezente în sânge si diferite tesuturi.
• Acestea sunt
• celulele prezentatoare de antigen (CPA)
• limfocitele T si B.
• pe suprafata acestor celule - antigenele de
  histocompatibilitate (MHC)

29
Celulele prezentatoare de antigen

• proceseaza si prezinta Ag limfocitelor Th
• macrofage profesioniste
• celulele Langerhans din piele
• celulele dendritice din ganglionii limfatici si
  splina
• monocite
• macrofage alveolare în plamân
• celulele Kupfer în ficat
• microglia în tesutul nervos
• osteoclaste în schelet
• celule mezangiale renale
• Prezinta la suprafata MHC II

30
Macrofagele

• au pe suprafata lor receptori pentru C3b a
  complementului si pentru Fc a imunoglobulinelor
• intervin în apararea antiinfectioasa prin
  fagocitoza, dar rolul lor esential consta în
  relatiile pe care le stabilesc cu limfocitele Th,
  carora le prezinta antigenul

31
Celule cu origine limfoida - limfocitele
32
LIMFOCITELE B

• Limfocitele B reprezinta 2-12 din limfocitele
  circulante. Ele au pe suprafata lor markerul CD19
  si antigene MHC de clasa II.
• Când limfocitul B este stimulat corespunzator
  prin limfocitul T-helper el începe sa se divida
  transformându-se în limfoblasti ? plasmoblasti,
  apoi la - plasmocite ? anticorpi
• -limfocite B cu memorie celule cu
  viata lunga responsabile de un RI rapid la o
  stimulare ulterioara cu acelasi Ag
• Toate celulele provenite dintr-un singur
  limfocit B apartin unei singure clone celulare,
  producatoare a milioane de anticorpi identici
  care vor fi eliberati în mediul intern.
• Pe suprafata limfocitelor B se gaseste BCR care
  permite celulelor B sa recunoasca antigenele
  specifice.

33
LIMFOCITELE T69-80 din limfocitele circulante

• Limfocitele T helper (Th) - dupa interactiunea cu
  antigenul stimuleaza
• limfocitele B în elaborarea unui raspuns imun
  umoral în anticorpi
• limfocitele Tc pentru obtinerea unui raspuns
  celular
• activeaza macrofagele. Markerul de suprafata a
  limfocitului Th este molecula CD4.
• Limfocitele T supresoare (Ts)
• limiteaza expansiunea clonala a limfocitelor B
  si T stimulate antigenic participând la reglarea
  intensitatii raspunsului imun (CD8).
• Limfocitele T citotoxice (Tc) - stimulate prin
  antigene care sunt exprimate la suprafata celulei
  gazda ca, de pilda, celule infectate cu virusuri,
  cu microbi cu habitat intracelular sau celule
  tumorale pe care sistemul imun nu le mai
  recunoste ca self. Markerul de suprafata este tot
  CD8.
• Limfocitele Tdh - au pe suprafata lor marker CD4
  fiind responsabile de producerea
  hipersensibilitatii de tip întârziat . Ele
  secreta dupa stimulare antigenica limfokine care
  activeaza macrofagele ce adapostesc bacterii cu
  habitat facultativ sau obligator intracelular.

34
ANTICORPII

• sunt proteine serice care migreaza în cîmpul
  electric cu gama globulinele
• prezenti si în alte umori sau secretii
• cu o structura capabila sa le asigure legarea
  ferma si specifica de antigen

35
Structura de baza a anticorpilor
paratop
36
Tipurile de anticorpi
37
Raspunsul imun specific
38
Raspunsul imun umoral - Interactiunea dintre LTh
si LB
Preluarea antigenului
? Bacterie- Antigene
CPA
Macrofag
Limfocit B
CD4
MHC II
TCR
Cytokine
Limfocit T helper
39
Raspunsul imun umoral

• Antigen
• ?
• Macrofag
• ?
• Limfocit Thelper
• ?
• Limfocit B
• Plasmocit Limfocit B cu memorie
• ?
• Anticorpi
• ?
• Complexe Ag-Ac

40
Raspunsul imun celular

• Imunitatea mediata celular cuprinde în esenta
  doua procese
• distrugerea de catre limfocitele T citotoxice
  CD8 (ajutate de limfocitele Th) a celulelor care
  contin un microorganism în faza replicativa (de
  obicei un virus) si
• activarea prin ?IFN si alte citokine a
  macrofagelor pentru a le face capabile sa
  distruga microorganismul care se dezvolta chiar
  în interiorul lor (bacilul tuberculos, bacilul
  leprei, toxoplasma, legionella etc.)

41
Raspunsul primar si secundar

• Raspunsul imunologic primar - organismul vine în
  contact pentru prima oara cu un antigen
  timodependent LT si LB de memorie.
• Raspuns imunologic secundar reîntâlnirea cu
  acelasi antigen - receptorii pentru antigen se
  gasesc în concentratie mai mare decât la prima
  întâlnire - probabilitatea întâlnirii
  partenerilor de reactie potriviti creste, reactia
  imunogenetica decurgând mai rapid.

42
Raspunsul primar

• În urma stimularii antigenice, producerea de
  anticorpi parcurge 4 faze
• o perioada de latenta, a carei durata depinde
  de natura antigenului si care dureaza în general
  2 saptamâni,
• o faza de crestere, în cursul careia apar
  anticorpii, titrul lor crescând în progresie
  geometrica,
• o faza în platou, în care anticorpii se mentin
  la un nivel costant pentru câteva saptamâni si,
• o faza de descrestere, în care anticorpii sunt
  metabolizati si dispar.

43
Raspunsul secundar

• Se deosebeste de cel primar prin
• 1. cinetica raspunsului. Faza de latenta în
  raspunsul secundar este mai scurta (3-5 zile),
  faza de platou prelungita (luni) si descresterea
  mai lenta (luni, ani, uneori pe toata viata).
• 2. nivelul de anticorpi. Titrul maxim de
  anticorpi este în general de 10 ori mai mare
  decât în raspunsul primar.
• 3. clasa de anticorpi. Anticorpii din raspunsul
  primar sunt IgM, iar cei din raspunsul secundar
  IgG.
• 4. afinitatea anticorpilor. În raspunsul
  secundar, afinitatea anticorpilor fata de antigen
  este mai mare decât în raspunsul primar.

44
Consecintele patologice asupra raspunsului imun
Reactiile de hipersensibilitate
45
Clasificarea (Gell si Coombs)
tipul I - reactii anafilactice mediate de
anticorpi IgE (reagine), tipul II - reactii
citolitic-citotoxice, mediate de anticorpi
formati fata de antigenele de pe suprafata
celulelor, cu participarea complementului,
celulelor K si macrofagelor, tipul III - reactii
mediate de complexe imune cu participarea
complementului, tipul IV - reactii mediate de
limfocitele T sensibilizate.
46
Reactiile de hipersensibilitate
47
Hipersensibilitatea de tip I(de tip anafilactic)

• Contactul cu alergenul (respirator,digestiv,
  etc.)
• polenul
• sporii de mucegai (Aspergillus spp.)
• praful de casa
• parul animalelor
• alimente (oua, lapte, capsuni, ciocolata etc.)
• seruri terapeutice
• medicamente (penicilina)
• veninul unor insecte (viespi)

48
1. Raspunsul anafilactic la veninul de albine
IgE fata de prot. veninului - fosfolipaza A.
Reactia imediata apare în 20 min. si este mediata
de eliberarea de histamina si alti mediatori.
Pacientul-întepat la nivelul fetei reactia poate
fi generalizata cu scaderea TA, urticarie
generalizata si bronhospasm.
2. Urticarie cronica. Leziunile apar în minute
sau ore, au margini proeminente leziunile dispar
dupa 12 h fara a lasa urme pe tegumente.
49
Hipersensibilitatea de tip II

• se datoreaza anticorpilor Ig G, mai rar IgM, care
  se formeaza în organism fata de antigene situate
  la suprafata unor celule sau tesuturi
• mecanismul
• legarea anticorpilor de celula tinta cu
  activarea pe cale clasica a complementului cu
  citoliza consecutiva

50

• reactiile posttransfuzionale IgM reactioneaza cu
  antigene de grup ABO ale eritrocitelor, fiind
  responsabile de aglutinare, activarea
  complementului seric si hemoliza intravasculara.
• anemia hemolitica a nou-nascutului datorita
  incompatibilitatii Rh, este produsa de anticorpi
  materni de tip IgG care recunosc antigene
  specifice Rh (factorul D) de pe suprafata
  eritrocitelor nou-nascutului.

51

• Reactia de tip II apare si în unele infectii cum
  sunt infectiile streptococice (cardita
  reumatismala), în care se sintetizeaza anticorpi
  fata de unele antigene streptococice asemanatoare
  cu un antigen al fibrei miocardice.
• Hipersensibilitatea citotoxica-citolitica se mai
  întâlneste în infectii cu
• mycoplasme,
• virusuri (hepatita B),
• protozoare (malarie).

52
Reactia de tip II poate fi indusa si de
medicamente ? anemia hemolitica Mdmembr.
eritrocitara ?Ag complet Eritrocitul nonself
?Ac antieritrocitari Md de pe
supraf. eritr. ? activarea C
? liza eritrocitara
53
Hipersensibilitatea de tip IIIa complexelor imune

• sunt initiate de complexe imune antigen-anticorp
  (IgM si IgG) care, formate în cantitate mare, sau
  persistente în circulatie, activeaza complementul
  si determina leziuni la locul depunerii lor
• Antigenele care induc aceasta reactie
• Streptococcus pyogenes,
• Mycobacterium leprae,
• Treponema pallidum,
• Plasmodium spp.,
• virusul hepatitei B,
• virusul Epstein Barr , etc

54

• Reactii locale de tip III se produc si prin
  eliberarea persistenta locala de antigen de catre
  un agent infectios. Astfel, infectia cu o filarie
  (Wucheriria bancrofti) este relativ benigna, dar
  parazitul mort care se afla în vasele limfatice
  initiaza o reactie inflamatorie responsabila de
  obstructia vaselor limfatice cu edeme limfatice
  gigante elefantiaza.
• Chimioterapia antiinfectioasa poate determina o
  eliberare masiva de antigene microbiene prin
  omorârea microbilor, ceea ce va determina reactii
  mediate de complexe imune grave, ca, de pilda,
  eritemul nodos lepros ce apare la pacientii
  bolnavi de lepra tratati cu dapsona.

55

• Boala serului
• reactie de tip III generalizata la pacienti
  carora li s-au administrat, în scop terapeutic,
  doze mari de ser imun antidifteric sau
  antitetanic preparat .

• febra
• rash urticarian
• adenita generalizata
• splenomegalie
• tumefieri si dureri articulare
• leucocitoza cu neutrofilie si eozinofilie,
• scaderea complementului seric
• albuminurie

56

• Reactia de tip Arthus
• reactie locala a complexelor imune, declansata
  dupa inocularea de antigene la nivel tegumentar
• plamânul de fermier prin inhalarea prafului
  provenit de la fân mucegait
• personalul care participa la fabricarea brânzei
  fermentate de mucegaiuri (Penicillium casei)

57
Hipersensibilitatea de tip IVmediata celular
Tipul Timp de reactie Semne clinice Antigen
Dermatita de contact 48-72 h eczema Pe teg. Nichel cauciuc
R. la tuberculina 48-72 h Induratie locala Id. tuberuclina
Granulom 21-28 h Consistenta fibroasa Complexe ag-ac persistente
dependente de limfocitele T rezultatul unei
interactiuni exagerate dintre un antigen si
mecanismele imunitatii celulare
58
Alergia de contact (eczema de contact)
Fenomenul a fost descris atât la om cât si la
animale, aparitia eczemei fiind determinata de
contactul direct al antigenului (nichel, cauciuc)
cu tegumentele, dând o reactie cu un maximum de
intensitate în 2-3 zile.
59
HS tip IV-imunitatea mediata celular ?distructii
celulare care pot fi permanente
60

• Hipersensibilitatea întârziata mediata de
  limfocitele Tc- citotoxice. Limfocitele Tc (CD8)
  sunt ele însele citotoxice dupa stimulare
  antigenica si interactiunea cu Th (CD4).
• Aceste celule au efect citotoxic direct asupra
  celulelor tinta prin limfokinele pe care le
  secreta.
• LTc sunt stimulate de antigene prezente pe
  suprafata celulelor pe care organismul nu le
  recunoaste ca self, cum sunt celulele virus
  infectate, celule tumorale sau tesuturile
  transplantate.

61
MECANISME IMUNOPATOLOGICE ÎN INFECTII PARAZITARE

• Fenomene de tip anafilacic
• - hidatidoza, schistosomiaza, ascarioza,
  lambliaza
• Fenomene mediate de complexe imune (IgG si IgM)
• - malarie (P. falciparum?sdr. nefrotic)
• - schistosomiaza (S.japonicum?sdr.Katayama
  febra, splenomegalie, urticare, eozinofilie)

62
MECANISME IMUNOPATOLOGICE ÎN INFECTII PARAZITARE

• Fenomene induse de aparitia de autoanticorpi
  (reactii de tip citotoxic)
• - tripanosomiaza si malarie (Ac. antihelminti,
  Ac. antilimfocitari)
• - malaria ?P. falciparum (Ac. cross-reactanti
  ?anemie
• Fenomene mediate celular
• - la persoanele hiperactive la 24-48h de la
  contactul cu Ag. specific (HS tip IV) cu
  interventia LT sensibilizate (LT CD4)?limfokine
  specifice care atrag la locul inflamatiei L,
  PMN, neutrofile, eozinofile, bazofile, macrofage
• Ulterior LT elibereaza factori care stimuleaza
  migrarea fibroblastilor cu producerea de
  fibronectina si colagen ?fibroza- hidatidoza