Bordetella pertussis : fattori di virulenza e curiosità

La pertosse è una malattia respiratoria infettiva causata da Bordetella pertussis, un batterio Gram – descritto per la prima volta da Bordet e Gengou nel 1906. Tale malattia viene trasmessa da uomo a uomo e presenta una distribuzione globale. I soggetti maggiormente colpiti sono i bambini di età compresa tra 1 e 9 anni. In tal caso la malattia è caratterizzata da tre fasi (figura 1):

  • Fase catarrale: Il batterio aderisce all’epitelio respiratorio, resiste alle difese innate dell’ospite e si moltiplica
  • Fase parossistica: Dopo una o due settimane la malattia può progredire nella fase parossistica in cui le vie aeree funzionano normalmente, ma i soggetti presentano una tosse spasmodica
  • Fase convalescente
Figura 1. Le tre fasi che caratterizzano la pertosse

 

FATTORI DI VIRULENZA

Diversi sono i fattori di virulenza alla base della pertosse : la tossina della pertosse, la tossina adenilato ciclasi, l’emoagglutinina filamentosa e le fimbrie.

Tossina della pertosse

La tossina della pertosse (figura 2) è una tossina ADP-ribosilante di tipo AB5. L’olotossina si compone di due subunità : la subunità A è quella catalitica, mentre altre 5 subunità sono legate alla membrana e vengono esportate dal sistema di secrezione di tipo IV. L’olotossina può legare qualsiasi glicoproteina contenente l’acido sialico. Dopo essersi legata, la tossina entra nella cellula ospite mediante endocitosi mediata da recettore e attraverso un trasporto di tipo retrogrado viene trasportata prima all’apparato di Golgi e successivamente al reticolo plasmatico. La subunità A esce dal reticolo endoplasmatico e a livello citoplasmatico trasferisce l’ADP-ribosio da NAD+ a un residuo di cisteina localizzato all’estremità C-terminale della subunità α della proteina G inibitoria. La proteina G inibitoria attiva così l’adenilato ciclasi e l’aumento di cAMP è responsabile dell’ipersecrezione respiratoria e della produzione di muco. Inoltre, la tossina della pertosse induce linfocitosi nei mammiferi.

Figura 2. L’adesione della tossina della pertosse e dell’emoagglutinina filamentosa a livello dell’epitelio respiratorio ciliato

Tossina adenilato ciclasi

La tossina adenilato ciclasi presenta un dominio C-terminale che si lega alle cellule target e forma pori che consentono il passaggio di cationi selettivi nella membrana plasmatica e un dominio N-terminale. Quest’ultimo è un’adenilato ciclasi calmodulina-dipendente che converte l’ATP in cAMP.

La tossina adenilato ciclasi si lega prevalentemente a CR3 (complement receptor) presente sui neutrofili, sui macrofagi e sulle cellule dendritiche. È responsabile della fagocitosi dei macrofagi dipendente dal complemento e sopprime l’attivazione e la chemiotassi delle cellule T.

Emoagglutinina filamentosa e fimbrie

L’emoagglutinina filamentosa (figura 2) viene sintetizzata prima sotto forma di una pre-proteina di 370 kDa (FhaB) e successivamente viene prodotta la forma matura (FHA) di 250 kDa. La funzione dell’emoagglutinina filamentosa è consentire l’aderenza del batterio a diversi tipi di cellule eucariotiche in vitro.

In modo simile all’emoagglutinina filamentosa, le fimbrie (strutture accessorie del batterio) consentono l’aderenza del batterio all’epitelio respiratorio ciliato.

CURIOSITA’

Negli ultimi 20 anni (soprattutto in Cile) si è assistito ad un aumento dell’età dei pazienti suscettibili di pertosse. Per tale ragione sono state sviluppate diverse strategie atte a tenere sotto controllo tale problema. La tattica principalmente adottata è quella dell’immunizzazione durante la gravidanza, poiché alla nascita il sistema immunitario del bambino non è completamente sviluppato e, quindi, il trasferimento di anticorpi transplacentare rappresenta il principale meccanismo di difesa durante i primi due mesi di vita. Tale immunizzazione prevede il trasferimento di anticorpi dalla placenta al feto in modo tale da proteggerlo dall’infezione di pertosse e ciò fa aumentare il titolo di anticorpi appartenenti alla classe delle IgG nella donna incinta e, di conseguenza, nel plasma del neonato.

 

Irene Magnoli

 

Fonti :

Bordetella pertussis pathogenesis: current and future challenges

Pertussis vaccination in pregnancy: Security and effectiveness  in the protection of the infant

Commenta per primo

Rispondi