Una guida a diversi tipi di agenti patogeni

Gli agenti patogeni sono organismi microscopici che causano o hanno il potenziale di causare malattie. Diversi tipi di agenti patogeni includono batteri, virus, protisti (ameba, plasmodio, ecc.), Funghi, vermi parassiti (vermi piatti e nematodi) e prioni. Sebbene questi agenti patogeni causino una varietà di malattie che vanno da lievi a pericolose per la vita, è importante notare che non tutti i microbi sono patogeni. In effetti, il corpo umano contiene migliaia di specie di batteri, funghi e protozoi che fanno parte della sua normale flora. Questi microbi sono utili e importanti per il corretto funzionamento delle attività biologiche come la digestione e la funzione del sistema immunitario. Causano problemi solo quando colonizzano punti del corpo che sono tipicamente mantenuti privi di germi o quando il sistema immunitario è compromesso. Al contrario, gli organismi veramente patogeni hanno un unico obiettivo: sopravvivere e moltiplicarsi a tutti i costi. Gli agenti patogeni sono appositamente adattati per infettare un ospite, bypassare le risposte immunitarie dell'ospite, riprodursi all'interno dell'ospite e sfuggire al suo ospite per la trasmissione a un altro ospite.

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Come vengono trasmessi gli agenti patogeni?

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Gli agenti patogeni possono essere trasmessi direttamente o indirettamente. La trasmissione diretta comporta la diffusione di agenti patogeni per contatto diretto corpo a corpo. Trasmissione diretta può verificarsi da madre a figlio come esemplificato con HIV, Zika e sifilide. Questo tipo di trasmissione diretta (da madre a figlio) è anche noto come trasmissione verticale. Altri tipi di contatto diretto attraverso il quale possono essere diffusi gli agenti patogeni includono il contatto (MRSA), il bacio (virus dell'herpes simplex) e il contatto sessuale (papillomavirus umano o HPV). Gli agenti patogeni possono anche essere diffusi trasmissione indiretta, che comporta il contatto con una superficie o una sostanza contaminata da agenti patogeni. Include anche il contatto e la trasmissione attraverso un animale o un insetto vettore. I tipi di trasmissione indiretta includono:

Aerotrasportato - il patogeno viene espulso (tipicamente starnutendo, tossendo, ridendo, ecc.), rimane sospeso nell'aria e viene inalato o entra in contatto con le membrane respiratorie di un'altra persona.
Droplets - i patogeni contenuti nelle goccioline di fluido corporeo (saliva, sangue, ecc.) contattano un'altra persona o contaminano una superficie. Le goccioline di saliva si diffondono più comunemente attraverso starnuti o tosse.
Di origine alimentare - la trasmissione avviene attraverso il consumo di alimenti contaminati o tramite abitudini di pulizia improprie dopo aver maneggiato alimenti contaminati.
a base d'acqua - l'agente patogeno si diffonde per consumo o contatto con acqua contaminata.
Zootonic - il patogeno si diffonde dagli animali all'uomo. Ciò include insetti vettori che trasmettono malattie attraverso il morso o l'alimentazione e la trasmissione da animali selvatici o animali domestici all'uomo.

Sebbene non vi sia alcun modo per prevenire completamente la trasmissione di agenti patogeni, il modo migliore per ridurre al minimo le possibilità di contrarre una malattia patogena è mantenere una buona igiene. Ciò include lavarsi le mani correttamente dopo aver usato il bagno, maneggiare cibi crudi, manipolare animali domestici o escrementi di animali domestici e quando vengono a contatto con superfici che sono state esposte a germi.

Tipi di agenti patogeni

Gli agenti patogeni sono molto diversi e sono costituiti da organismi procarioti ed eucarioti. I patogeni più comunemente noti sono batteri e virus. Sebbene entrambi siano in grado di causare malattie infettive, batteri e virus sono molto diversi. I batteri sono cellule procariotiche che causano malattie producendo tossine. I virus sono particelle di acido nucleico (DNA o RNA) racchiuse all'interno di un guscio proteico o capside. Causano malattie assumendo il controllo del macchinario cellulare del loro ospite per fare numerose copie del virus. Questa attività distrugge la cellula ospite nel processo. Gli agenti patogeni eucariotici includono funghi, protisti protozoi e vermi parassiti.

A prione è un tipo unico di patogeno che non è affatto un organismo ma una proteina. Le proteine prioniche hanno le stesse sequenze amminoacidiche delle proteine normali ma sono piegate in una forma anormale. Questa forma alterata rende le proteine prioniche infettive poiché influenzano altre proteine normali per assumere spontaneamente una forma infettiva. I prioni influenzano tipicamente il sistema nervoso centrale. Tendono a raggrupparsi nel tessuto cerebrale con conseguente deterioramento dei neuroni e del cervello. I prioni causano la malattia neurodegenerativa fatale della malattia di Creutzfeldt-Jakob (CJD) negli esseri umani. Causano anche encefalopatia spongiforme bovina (ESB) o malattia della mucca pazza nei bovini.

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batteri

Questa è una micrografia elettronica a scansione di batteri dello streptococco di gruppo A (Streptococcus pyogenes) su neutrofili umani primari (globuli bianchi). S. pyogenes causa mal di gola, impetigine e fascite necrotizzante (malattia carnivora).
Istituto nazionale di allergia e malattie infettive (NIAID) / CC BY 2.0

I batteri sono responsabili di una serie di infezioni che vanno da asintomatiche a improvvise e intense. Le malattie provocate da batteri patogeni sono comunemente il risultato della produzione di tossine. Le endotossine sono componenti della parete cellulare batterica che vengono rilasciati alla morte e al deterioramento del batterio. Queste tossine causano sintomi tra cui febbre, variazioni della pressione sanguigna, brividi, shock settico, danni agli organi e morte.

Esotossine sono prodotti dai batteri e rilasciati nel loro ambiente. Tre tipi di esotossine includono citotossine, neurotossine e enterotossine. Le citotossine danneggiano o distruggono alcuni tipi di cellule del corpo. Streptococcus pyogenes i batteri producono citotossine chiamate eritrotossine che distruggono le cellule del sangue, danneggiano i capillari e causano i sintomi associati a malattia carnivora. Le neurotossine sono sostanze velenose che agiscono sul sistema nervoso e sul cervello. I batteri Clostridium botulinum rilasciano una neurotossina che causa la paralisi muscolare. Le enterotossine colpiscono le cellule dell'intestino causando vomito e diarrea gravi. Le specie batteriche che producono enterotossine includono Bacillus, Clostridium, Escherichia, Staphylococcus e Vibrio.

Batteri patogeni

Clostridium botulinum: avvelenamento da botulismo, difficoltà respiratorie, paralisi
Streptococcus pneumoniae: polmonite, infezioni del seno, meningite
Mycobacterium tuberculosis: tubercolosi
Escherichia coli O157: H7: colite emorragica (diarrea sanguinolenta)
Staphylococcus aureus (incluso MRSA): infiammazione della pelle, infezione del sangue, meningite
Vibrio cholerae: colera

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I virus

Questa immagine al microscopio elettronico a scansione (SEM) colorata digitalmente raffigura una serie di particelle filamentose di virus Ebola (rosse). L'ebola è causata dall'infezione da un virus della famiglia Filoviridae, genere Ebolavirus.
Istituto nazionale di allergia e malattie infettive (NIAID) / CC BY 2.0

I virus sono patogeni unici in quanto non sono cellule ma segmenti di DNA o RNA racchiusi all'interno di un capside (involucro proteico). Causano malattie infettando le cellule e requisendo i macchinari cellulari per produrre più virus a un ritmo rapido. Contrastano o evitano il rilevamento del sistema immunitario e si moltiplicano vigorosamente all'interno del loro ospite. I virus non solo infettano le cellule animali e vegetali, ma infettano anche batteri e archei.

Le infezioni virali negli esseri umani variano in gravità da lieve (virus del raffreddore) a letale (Ebola). I virus spesso prendono di mira e infettano tessuti o organi specifici del corpo. Il virus dell'influenza, ad esempio, ha un'affinità per il tessuto del sistema respiratorio che dà luogo a sintomi che rendono difficile la respirazione. Il virus della rabbia comunemente infetta il tessuto del sistema nervoso centrale e vari virus dell'epatite casa nel fegato. Alcuni virus sono stati anche collegati allo sviluppo di alcuni tipi di cancro. I papillomavirus umani sono stati collegati al cancro cervicale, l'epatite B e C è stata collegata al cancro del fegato e il virus Epstein-Barr è stato collegato al linfoma di Burkitt (disturbo del sistema linfatico).

Virus patogeni

Virus Ebola: Malattia da virus Ebola, febbre emorragica
Virus dell'immunodeficienza umana (HIV): polmonite, infezioni del seno, meningite
Virus influenzale: influenza, polmonite virale
Norovirus: gastroenterite virale (influenza dello stomaco)
Virus della varicella-zoster (VZV): varicella
Virus Zika: Malattia da virus Zika, microcefalia (nei neonati)

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Fungo

Questa è una micrografia elettronica a scansione colorata (SEM) di Malassezia sp. cellule di lievito sulla pelle di un piede umano. Questo fungo può causare la condizione nota come piede d'atleta.
STEVE GSCHMEISSNER / SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images

I funghi sono organismi eucarioti che includono lievito e muffe. La malattia causata da funghi è rara negli esseri umani e in genere è il risultato di una violazione di una barriera fisica (pelle, rivestimento delle mucose, ecc.) O di un sistema immunitario compromesso. I funghi patogeni spesso causano malattie passando da una forma di crescita a un'altra. Cioè, i lieviti unicellulari mostrano una crescita reversibile dalla proliferazione simile a quella del lievito a quella simile alla muffa, mentre le muffe passano dalla crescita simile alla muffa a quella simile al lievito.

Il lievito Candida albicans cambia la morfologia passando dalla crescita cellulare in erba rotonda alla crescita cellulare allungata (filamentosa) simile a una muffa in base a una serie di fattori. Questi fattori includono cambiamenti nella temperatura corporea, pH e presenza di alcuni ormoni. C. albicans causa infezioni vaginali da lieviti. Allo stesso modo, il fungo Capsulatum Histoplasma esiste come muffa filamentosa nel suo habitat naturale del suolo, ma passa alla crescita simile a un lievito quando viene inalato nel corpo. L'impulso per questo cambiamento è l'aumento della temperatura all'interno dei polmoni rispetto alla temperatura del suolo. H. capsulatum causa un tipo di infezione polmonare chiamata istoplasmosi che può trasformarsi in malattia polmonare.

Funghi patogeni

Aspergillus spp .: asma bronchiale, polmonite da Aspergillus
Candida albicans: mughetto orale, infezione da lievito vaginale
Epidermophyton spp .: piede d'atleta, jock prurito, tigna
Histoplasma capsulatum: istoplasmosi, polmonite, malattia polmonare cavitaria
Trichophyton spp .: malattie della pelle, dei capelli e delle unghie

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Protozoi

Questa immagine al microscopio elettronico a scansione digitalizzata (SEM) raffigurava un protozoo di Giardia lamblia che stava per diventare due organismi separati, poiché era stato catturato in una fase avanzata della divisione cellulare, producendo una forma a forma di cuore. Il protozoo Giardia causa la malattia diarroica chiamata giardiasi. Le specie Giardia esistono come trofozoiti che nuotano liberamente (mediante flagelli) e come cisti a forma di uovo.
CDC / Dr. Stan Erlandsen

I protozoi sono minuscoli organismi unicellulari nel Regno Protista. Questo regno è molto vario e comprende organismi come alghe, euglena, ameba, muffe melmose, tripanosomi e sporozoi. La maggior parte dei protisti che causano malattie negli esseri umani sono protozoi. Lo fanno nutrendosi parassiticamente e moltiplicandosi a spese del loro ospite. I protozoi parassiti vengono comunemente trasmessi all'uomo attraverso il suolo, il cibo o l'acqua contaminati. Possono anche essere trasmessi da animali domestici e animali, nonché da insetti vettori.

L'ameba Naegleria fowleri è un protozoo a vita libera che si trova comunemente nel suolo e negli habitat di acqua dolce. È chiamata l'ameba mangia-cervello perché causa la malattia chiamata meningoencefalite amebica primaria (PAM). Questa rara infezione si verifica quando gli individui nuotano in acque contaminate. L'ameba migra dal naso al cervello dove danneggia il tessuto cerebrale.

Protozoi patogeni

Giardia lamblia "non e 'Inglese: giardiasi (malattia diarroica)
Entamoeba histolytica: dissenteria amebica, ascesso epatico amebico
Plasmodium spp .: malaria
Trypanosoma brucei: Malattia del sonno africana
Trichomonas vaginalis: tricomoniasi (infezione a trasmissione sessuale)
Toxoplasma gondii: toxoplasmosi, disturbo bipolare, depressione, malattie degli occhi

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Vermi parassiti

Questa è una micrografia elettronica a scansione colorata (SEM) che mostra più nematodi (Enterobius sp., Giallo) all'interno di un intestino umano. I nematodi sono vermi nematodi che parassitano l'intestino crasso e l'intestino cieco di molti animali. Negli esseri umani causano la comune infezione da enterobiasi.
David McCarthy / Science Photo Library / Getty Images

I vermi parassiti infettano una serie di organismi diversi tra cui piante, insetti e animali. I vermi parassiti, chiamati anche elminti, includono i nematodi (nematodi) e Platelminti (Vermi piatti). Anchilostomi, ossiuri, nematodi, tricocefali e vermi trichina sono tipi di nematodi parassiti. I vermi piatti parassiti includono tenie e trematodi. Negli esseri umani, la maggior parte di questi vermi infetta l'intestino e talvolta si diffonde ad altre aree del corpo. I parassiti intestinali si attaccano alle pareti del tubo digerente e si nutrono dell'ospite. Producono migliaia di uova che si schiudono all'interno o all'esterno (espulse con le feci) del corpo.

I vermi parassiti si diffondono attraverso il contatto con cibo e acqua contaminati. Possono anche essere trasmessi da animali e insetti all'uomo. Non tutti i vermi parassiti infettano il tratto digerente. A differenza di altri Schistosoma specie di vermi piatti che infettano l'intestino e causano la schistosomiasi intestinale, le specie Schistosoma haematobium infettano la vescica e il tessuto urogenitale. I vermi di Schistosoma sono chiamati trematodi di sangue perché abitano i vasi sanguigni. Dopo che le femmine depongono le uova, alcune escono dal corpo con le urine o le feci. Altri possono depositarsi negli organi del corpo (fegato, milza, polmoni) causando perdita di sangue, ostruzione del colon, ingrossamento della milza o accumulo eccessivo di liquidi nell'addome. Le specie di Schistosoma si trasmettono per contatto con l'acqua contaminata dalle larve di Schistosoma. Questi vermi entrano nel corpo penetrando nella pelle.

Vermi patogeni

Ascaris lumbricoides (threadworm): ascariasis (sintomi simili all'asma, complicazioni gastrointestinali)
Echinococcus spp .: (tenia) echinococcosi cistica (sviluppo di cisti), echinococcosi alveolare (malattia polmonare)
Schistosoma mansoni: (colpo di fortuna) schistosomiasi (feci o urine sanguinanti, complicazioni gastrointestinali, danni agli organi)
Strongyloides stercoralis (threadworm): strongiloidiasi (eruzione cutanea, complicazioni gastrointestinali, polmonite parassitaria)
Taenia solium: (tenia) (complicazioni gastrointestinali, cisticercosi)
Trichinella spiralis: (verme trichina) trichinosi (edema, meningite, encefalite, miocardite, polmonite)

Referenze

Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. "Introduzione agli agenti patogeni". Biologia molecolare della cellula. 4a edizione. New York: Garland Science; 2002.
Kobayashi GS. Malattia dei meccanismi dei funghi. Capitolo 74 In: Baron S, editore. Microbiologia medica. 4a edizione. Galveston (TX): Università del Texas Medical Branch a Galveston; 1996.
Bode Science Center. Patogeni rilevanti dalla A alla Z. (nd)