La MICROBIOLOGIA CLINICA è una
“…disciplina medica finalizzata allo studio,
alla diagnosi ed alla terapia delle malattie
dell’uomo causate direttamente o
indirettamente da microorganismi….”
(dallo Statuto dell’A.M.C.L.I., 1989)
Franco Alberton
Il microbiologo clinico svolge quindi
un’attività sanitaria che ha incidenza
sulla salute e che può causare danni
temporanei o permanenti alla persona
Franco Alberton
Tra i compiti del microbiologo
clinico vi è quello di
• isolare e identificare i
microorganismi dei campioni che gli
pervengono
• determinare la loro suscettibilità
ai chemioterapici
Franco Alberton
Nell’ambito dell’attività del microbiologo clinico
l’esecuzione dell’antibiogramma riveste una
particolare importanza
e può dar luogo a…
RESPONSABILITA’
Franco Alberton
Tenuto conto che….
LA RESPONSABILITA’ della scelta
terapeutica è a carico del CLINICO
il MICROBIOLOGO ha il compito (e la
RESPONSABILITA’) di fornire dati
AFFIDABILI
ESAURIENTI
CONDIVISI
AFFIDABILI
Cioè ricavati a seguito di procedimenti
manuali o automatici corretti e verificati
CONDIVISI
Cioè illustrati, commentati e
discussi con il clinico
NECESSITA’
di un rapporto di stretta collaborazione tra
microbiologo e clinico
ESAURIENTI
Cioè completi di integrazioni nei riguardi di possibili
scelte alternative (secondo necessità)
INTERPRETAZIONE
CRITICA
DELL’ANTIBIOGRAMMA
La Richiesta di Esame colturale con Antibiogramma

Le domande che vengono poste:

Qual'è il patogeno in causa ?

La terapia empirica impostata è efficace anche sul
patogeno isolato ?

Quali sono i farmaci che posso utilizzare in alternativa alla
terapia empirica ?


Meno tossici
Per via orale
Errori indotti dall'Antibiogramma

Microrganismo isolato di dubbio significato clinico



Ritardi diagnostici
Terapie non necessarie
Errata interpretazione dell'Antibiogramma

Da parte del Laboratorio



Mancata segnalazione di ESBL
Mancata correzione dei beta-lattamici S per un ceppo di MRSA
Da parte del Clinico

Erronea assunzione di efficacia di una molecola di classe
analoga a quella saggiata
L'antibiogramma
premesse teoriche
Lo scopo (e la pretesa) principale
dell'antibiogramma è quello di
predire il risultato clinico di un
trattamento antimicrobico con il
farmaco saggiato
L'antibiogramma
premesse teoriche
Si basa sulla presunzione che la
misura in vitro dell’attività dei
farmaci antimicrobici sui batteri
isolati dalla sede dell’infezione si
possa misurare in condizioni che
simulano quelle che ci sono in vivo
L'antibiogramma
premesse teoriche
Con trattamenti a dosi raccomandate:
1) il risultato “sensibile” implica che c’è
un’alta probabilità che il paziente
risponda alla terapia
2) il risultato “resistente” implica che il
trattamento molto probabilmente fallirà
L'antibiogramma
premesse teoriche
Resistenti si definiscono quei
microrganismi che non sono inibiti
dalle usuali concentrazioni
sistemiche raggiungibili dal farmaco
somministrato alle previste posologie
L'antibiogramma
premesse teoriche
Il risultato Intermedio definisce quei
microrganismi che possono essere trattati con
quell'antibiotico a un dosaggio piu' alto dell’
usuale. In questo caso l'antibiotico si puo'
usare nel trattamento di infezioni di quei
distretti dove si raggiungono concentrazioni più
elevate (come ad esempio nell'urina) o quando
un alto dosaggio puo' essere utilizzato senza che
si raggiungano livelli tossici .
L'antibiogramma
premesse teoriche
Vari fattori concorrono al processo di
guarigione e sono riassumibili come:
 fattori legati all’ospite
 Fattori legati al microrganismo
 fattori legati al farmaco
pertanto è bene ricordare che la
correlazione in vitro in vivo non è assoluta

Ospite
 malattia di base
 stato immunitario
 sede e natura dell'infezione (ascessi,
corpi estranei ecc.)
 diminuita penetrazione
 aumentata eliminazione

Microrganismo
 virulenza e carica batterica
 superinfezione
 infezione polimicrobica
 sviluppo di R durante la terapia

Farmaco
 legame alle proteine / biodisponibilità
 via di somministrazione e dose
 compartimenti fisiologici
 attività nella sede dell' infezione
Discordanze dovute ad errori
 Laboratorio (isolamento, identificazione,
antibiogramma )
 Interpretazione clinica (microrganismo
non correlato alla malattia )
 Dose inappropriata (errore di posologia)
L'antibiogramma
premesse teoriche
Considerando questi fattori si è
rilevato che la correlazione
in vitro in vivo
corrisponde circa
al 90 – 95 % in caso di risultato “R”
al 75 – 80 % in caso di risultato “S”
Test di sensibilità
indicazioni all’esecuzione
 rilevanza clinica del germe assoluta
o relativa alla sede
 non è prevedibile la sua sensibilità
Enterobatteri, Piocianeo, Stafilococchi,
Enterococchi ecc.
Test di sensibilità
esecuzione non necessaria e non eseguibile
 sensibilità nota e costante del microrganismo
S. pyogenes e penicillina
 risposta clinica non correla con il
risultato in vitro
Listeria, Legionella, Nocardia, Salmonella e aminoglicosidi, Enterococco e
cefalosporine e aminoglicosidi, Bacillus sp. Corynebacterium sp.
Esecuzione “impossibile” nella routine
Clamidia ed altri non coltivabili nei comuni terreni per batteri e/o metodiche
molto indaginose
Lista degli antibiotici da saggiare
.
La scelta delle molecole deve tener conto di
vari fattori
 sede infezione
 attività clinica nota verso quel gruppo di
microrganismi
numero (ragionevolmente limitato)
 tossicità
 costo
 induzione resistenze
Risultati
il risultato può essere espresso come
 qualitativo
(S, I, R)
 quantitativo (concentrazione minima
inibente CMI o MIC)
 qualitativo e quantitativo
CMI = la più bassa concentrazione che inibisce
la crescita in vitro
0.25
0.5
1
2
4
8
16
K+
32
CMI
La tecnica della diluizione in brodo determina accuratamente la
CMI . Si parte da un inoculo batterico di 5 x 100000 organismi/ml
in brodo nutritivo che vengono posti in una serie di provette o
pozzetti che contengono diverse concentrazioni di antibiotico.
Dopo incubazione di 18-24 ore otteniamo i risultati : la
concentrazione di antibiotico presente nel primo pozzetto in cui
non si ha crescita batterica definisce la CMI
Test di sensibilità
significato della CMI
Il valore di CMI ha significato solo se
correlato :
alla famacodistribuzione nell’organismo
 alla classe di appartenenza
 alla tossicità

non possiamo in termini assoluti giudicare
migliore il farmaco con CMI più bassa
Test di sensibilità
interpretazione del risultato quantitativo
Antibiotico A
CMI 0,5 = S
200 mg
Conc. ematica 2
Tossicità :
rene, orecchio
Antibiotico B
CMI 4 = S
1000 mg
Conc. ematica 16
Tossicità :
assente/bassa
Test di sensibilità
significato della CMI
Ad avere importanza non è la CMI in assoluto
quanto il suo rapporto con la concentrazione
dell’antibiotico raggiungibile nel sito
dell’infezione
Quanto maggiore è questo rapporto tanto
maggiore è la probabilità di guarigione
Pseudomonas aeruginosa
Piperacillina
Ceftazidime
Cefepime
Imipenem
Meropenem
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
Aztreonam
Gentamicina
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
Tobramicina
Amikacina
Ciprofloxacina
Levofloxacina
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
Si facilita la scelta della migliore combinazione di antibiotici
Pseudomonas aeruginosa
Piperacillina
Ceftazidime
Cefepime
Imipenem
Meropenem
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
Aztreonam
Gentamicina
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
Tobramicina
Amikacina
Ciprofloxacina
Levofloxacina
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
0.5 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256
R
R
R
R
R
R
R
R
I
R
R
Si facilita la scelta della migliore combinazione di antibiotici
Referto : risultati espressi in altri termini
Non sempre il risultato ad un antibiotico è
espresso come CMI o R, I, S in modo diretto,
ma indirettamente come comportamento nei
confronti di un “marcatore” predittivo della
sua attività.
 Betalattamasi
 Oxacillina
 ESBL
Marcatori di resistenza per
stafilococco
Nel caso dello stafilococco le dizioni “betalattamasi
+/-” e/o “oxacillina R/S” significano :
Betalattamasi
Oxacillina
+ = resitenza a tutte le penicilline
/ meticillina R = resistenza a tutti gli antibiotici
betalattamici (penicilline, cefalosporine ecc..) anche
se associati ad acido clavulanico o sulbactam o
tazobactam
Marcatori di resistenza per
enterobatteri
Nel caso di enterobatteri può apparire
nell’antibiogramma la dizione “ESBL +”
ESBL+
indica la produzione di enzimi
(extended spectrum betalactamases)
che comportano resistenza in vivo a tutte le
cefalosporine di 3° generazione
(ceftriaxone,ceftazidime…) ed aztreonam
Equivalenza e comparabilità
dei farmaci antimicrobici



Possibilità di scelta in alcune classi molto vasta
Non è possibile né logico saggiarli tutti
La scelta di quelli da inserire nel test è difficile o
impossibile (sistemi commerciali chiusi)
Introduzione del concetto di “raggruppamento per
spettro di azione” di farmaci equivalenti
o comparabili nell’uso clinico
VEDI FILE ALLEGATO CON I PRINCIPALI ESEMPI
Test di sensibilità : scelta della terapia
La scelta dei farmaci fra quelli indicati come “S”
dovrebbe quindi essere operata dal clinico
seguendo principalmente le seguenti
caratteristiche
 concentrazione nel sito di infezione
 specie microbica
 caratteristiche dell’ospite
 molecole( nuove o vecchie )
 caratteristiche di farmacodinamica/farmacocinetica
 possibile sviluppo di R
 tossicità
 costi
Faringotonsillite
Frequenti
Frequenti






S.Pyogenes
Adenovirus
Enterovirus
Influenza A e B
Parainfluenza (tipi 1-4)
EBV
Rari

RSV


Rhinovirus
Coronavirus
Reovirus
Cytomegalovirus

Rosolia

T.gondii
Candida sp.
A.haemoyticum










S.Pyogenes
Influenza A e B
EBV
Adenovirus
Enterovirus
M.pneumoniae
Rari





S.emolitici C e G
Anaerobi
N.gonorrhoeae
T.pallidum
Y.pseudotuberculosis
Faringotonsilliti batteriche
agenti etiologici più comuni

Streptococco  gruppo A

Streptococco  gruppo C

Streptococco  gruppo G
Faringotonsilliti batteriche
Diagnosi microbiologica
Prelievo



Superficie tonsillare (fosse tonsillari)
Superficie posteriore faringe
Terapia non in atto
Falsi negativi
 Prelievo non corretto
 Terapia antimicrobica in atto o pregressa
Faringotonsilliti streptococciche
sistemi rapidi
 Specificità 95%
 Diagnosi rapida
 No terapia nei negativi
 Terapia immediata nei
positivi
 < contagi
 <complicanze
 Sensibilità 80%
 Costo elevato
 In caso di negatività
è indicata la coltura
Faringotonsilliti streptococciche
test di sensibilità
Test di sensibilità non indicato di routine



Farmaco di elezione penicillina
(amoxicillina,ampicillina)
Cefalosporina I generazione in allergia ritardata
alle penicilline
Macrolide in allergia alle penicilline
Percentuale di resistenza
(laboratorio di Microbiologia AOC,Firenze)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
%R
%S
2000
2001
2003
anno
Anno 2000
R=40,6%
S=59,4%
Totale stipiti 357
Anno 2001
R=49,9%
S=50,1%
Anno 2003
R=20,0%
S=80,0%
Totale stipiti 540
Totale stipiti 919
Altri microrganismi isolabili in faringe non
significativi come agenti etiologici di
faringotonsillite
N.meningitidis
 Può essere di aiuto nella diagnosi di
meningite
 Significato nella ricerca dei portatori in
corso di eventi epidemici
Candida sp.
 Significativa solo nell’immunocompromesso
Altri microrganismi isolabili in faringe non
significativi come agenti etiologici di
faringotonsillite
H.influenzae


Agente etiologico di epiglottite non di faringite
Rilevazione utile solo a fini epidemiologici
S.aureus
 Ricerca solo nel monitoraggio pre-operatorio del
paziente cardiochirurgico
Altri microrganismi potenzialmente
significativi se isolati in faringe
N.Gonorrhoeae





dati clinici
esistenza di portatori in pz con gonorrea
Non indicato l’antibiogramma di routine
Indicato solo in pochi casi ( MIC o
diffusione)
Testare sempre -lattamasi se è utilizzata la
penicillina in terapia
Infezioni delle vie
urinarie
eziologia
adulti
maschi
E. coli
Klebsiella spp.
Proteus spp.
Altri g-neg
Gram-pos.
63%
4%
<1%
20%
12%
femmine
75%
2%
1%
16%
6%
Da Warren J.W. 1996
Urine frequenze di isolamento
laboratorio microbiologia Careggi
Pazienti ricoverati
Specie
ped
E. coli
38
38
37
23
53
Proteus spp.
0
6
7
17
12
Klebsiella spp.
6
6
3
7
6
Pseudomonas spp.
6
5
11
7
0
Altri gram-neg.
5
13
10
14
2
45
32
32
32
27
Gram-pos.
med chir t.int ger
Urine : frequenza di isolamento
anno 2003
laboratorio microbiologia Careggi
58%
14%
Pazienti ambulatoriali
E.coli
Enterococcus sp.
K.pneumoniae
P.mirabilis
S.agalactiae
P.aeruginosa
S.aureus
Altri gram neg
E.cloacae
K.oxytoka
Citrobacter sp.
Providencia sp.
M.morganii
Urine : frequenza di isolamento
anno 2003
laboratorio microbiologia Careggi
20,5%
7,5%
58%
58%
14%
Pazienti ambulatoriali
E.coli
Enterococcus sp.
Altri Gram neg
Altri Gram pos
Enterobatteri






Cefazolina/cefalotina
Ampicillina
Gentamicna
Ofloxacina/ norflox./ lomeflox./ cinox.
Nitrofurantoina
Trimethoprim - sulfametossazolo
Enterobatteri









Amikacina
Penicilline protette
Cefuroxime/cefonicid/cefamandolo
Cefepime
Cefoperazone/cefotetan/cefoxitin
Cefotaxime/ceftizoxima/ceftriaxone
Ciprofloxacina
Imipenem/meropenem
Piperacillina/mezlocillina/ticarcillina






Aztreonam
Ceftazidime
Kanamicina
Netilmicina
Tetracicline
Tobramicina
P.aeruginosa ed altri non Enterobatteri







Ceftazidime
Gentamicina
Piperacillina/mezlocillina/
ticarcillina
Carbenicillina
Ceftizoxima
Norfloxacina/ofloxacina/
lomefloxacina
Tetraciclina








Cefepime
Amikacina
Aztreonamcefoperazone
Imipenem/meropenem
Ticarcillina-a.clavulanico
Tobramicina
Ciprofloxacina
Sulfametossa-trimethoprim
( no piocianeo)
Enterococcus sp.




Penicillina/ampicillina
Ciprofloxacina/norfloxacina
Nitrofurantoina
Tetraciclina



Vancomicina
Tetraciclina
Rifampicina
E. coli ( 2109 )
100
90
80
70
60
%R 50
40
30
20
10
0
am
cip
am = ampicillina
cip = ciprofloxacina
sxt = sulfameto/trimethoprim
sxt
cef
nit
cef = cefazolina
nit = nitofurantoina
gen = gentamicina
gen
E. coli ( 2109 )
100
90
80
70
60
%R
50
40
30
20
10
0
am/su
pip
imi
am/su = ampicillina/sulbactam
pip = piperacillina
imi = imipenem
cfx
cro
cfx = cefuroxime
cro = ceftriaxone
fep = cefepime
fep
ami
caz
ami = amikacina
caz = ceftazidime
atm = aztreonam
atm
E. Faecalis ( 471 )
100
90
80
70
%R
60
p = penicillina
te = tetraciclina
cip = ciprofloxacina
nit = nitrofurantoina
va = vancomicina
50
40
30
20
10
0
p
te
cip
nit
va
Feci : frequenza di isolamento
principali patogeni ( 2003 )
5% 1%
39%
55%
Salmonella sp.
Campylobacter sp.
Shigella sp.
Y. enterocolitica
Feci : frequenza di isolamento
Salmonella sp. ( 2003)
29%
40%
31%
S.tiphymurium
S.enteritidis
altre Salmonelle
Salmonella spp.

ampicillina
trimetoprim/sulfametossazolo
fluorochinoloni
ceftriaxone

cloramfenicolo



Agente etiologico di gastroenterite in genere autolimitante in cui
l’uso degli antibiotici dovrebbe essere limitato ai soggetti ad alto
rischio (neonati, anziani, pazienti oncologici, portatori di protesi
articolari,
AIDS..)
La
terapia
dovrebbe
basarsi
sull’antibiogramma ; è bene ricordare che spesso prolunga lo
stato di portatore.
Salmonella spp. ( n° 319) % R
100
90
%R
80
S.B tiphymurium
70
S.D enteritidis
60
altre
50
40
30
20
10
0
am
am = ampicillina
cro = ceftriaxone
cip = ciprofloxacina
cro
cip
caf
sxt
caf = cloramfenicolo
sxt = sulfametossazolo/trimethoprim
Salmonella spp. (n° 319) % R
amp cro Cipr caf cotr
S.tiphymurium
126
S.enteritidis
100
Altre quante
93
81
0
1
28
15
2
0
5
0
10
43
0
4
6
1
Campylobacter spp.

eritromicina
fluorochinoloni
clindamicina
aminoglucosidi
amoxicillina/clavulanico

tetracicline

cloramfenicolo




Agente etiologico di gastroenterite autolimitante, nei
pazienti con sintomi protratti nel tempo il
trattamento antibiotico sembra ridurre la malattia
e prevenire le recidive
Feci : frequenza di isolamento
Campylobacter spp. ( anno2003 )
15%
10%
75%
C.coli
C.jejuni
Campylobacter sp.
Campylobacter spp. (n° 235) % R
100
90
80
70
60
%R 50
40
30
20
10
0
C.coli
C.jejuni
Campylobacter sp.
amc
cip
cc
e
gm
amc = amoxi/a.clavulanico
cip = ciprofloxacina
cc = clindamicina
e = eritromicina
gm = gentamicina
Campylobacter spp. ( n° 235) % R
amc cipr
C.coli
24
C.jejuni
176
Campylobacter sp
35
cc
e
gm
4
71
50
50
0
2
54
2
2
1
6
64
45
35
0
Shigella spp.
 ampicillina
 trimetoprim/sulfametossazolo
 fluorochinoloni
Il trattamento antibiotico è indicato perché abbrevia la
durata della malattia e riduce le recidive. E’opportuno
eseguire l’antibiogramma a causa del crescente problema
della resistenza ad ampicillina
Y.enterocolitica




aminoglucosidi
cloramfenicolo
tetracicline
cefalosporine di 3° generazione
Si ricerca solo su richiesta specifica
La manifestazione dissenterica non tende, in genere, a
risoluzione spontanea e necessita quindi di terapia
antibiotica basata sui dati di sensibilità in vitro
E.Coli O 157 H 7
Agente etiologico di diarrea ematica complicata
talvolta da una sindrome uremica emorragica, si
esegue solo su richiesta.
Normalmente la terapia antibiotica non è indicata
nelle forme non complicate
Nel nostro territorio è di rarissimo isolamento
C.difficile
La ricerca è giustificata solo in pazienti con colite
pseudomembranosa o per quelli che sviluppano
diarrea durante terapia antibiotica o
chemioterapia antitumorale
La coltura non ha valore diagnostico : il test di
scelta è la ricerca della tossina nelle feci
diarroiche
Farmaci di elezione sono teicoplanina
(vancomicina) , metronidazolo
Conoscenza dell’epidemiologia locale
 Infezioni
 Circolazione dei possibili agenti etiologici
 Frequenza isolamento
 Resistenza ai farmaci antimicrobici
Sorveglianza
Sorveglianza
Analisi condotta solo su isolati
provenienti da materiali
rappresentativi di infezioni invasive
e/o materiali altamente significativi
di infezione
Sorveglianza
Analisi condotta su isolati provenienti da
materiali non rappresentativi di infezioni
“colture di sorveglianza”
 Conoscenza della dinamica di circolazione dei
microrganismi
 Possibilità di controllo modalità operative
 Possibilità di controllo dell’efficacia della
prevenzione (VRE, A.baumannii ecc..)
Report epidemiologici

impostare una terapia antibiotica
ragionata prima del risultato
dell’antibiogramma
Alcune importanti avvertenze
sull’antibiogramma
 Enterococcus sp.: cefalosporine, clindamicina e co-trimossazolo non
sono efficaci clinicamente
 Enterococcus sp.: aminoglucosidi non sono efficaci clinicamente (ad
eccezione delle endocarditi in associazione con beta-lattamici o
glicopeptidi previo saggio in vitro del sinergismo)
 Enterococcus sp.: è sempre “R” a meropenem il risultato in vitro
dell’imipenem non è predittivo per il meropenem
 Stafilococcus sp. MRSA: beta-lattamici non sono efficaci
clinicamente
 Stafilococcus sp.: se “S” a clindamicina ma “R” ad eritromicina, la
clindamicina può non essere efficace clinicamente
Se il suo uso fosse indispensabile, richiedere al laboratorio il D test
MICETI : scarsa corrispondenza VITRO-VIVO
Test di sensibilità
Per concludere :
 Non sempre utile e/o necessario
 CMI più bassa non significa necessariamente farmaco
migliore
 Ricordare il concetto di equivalenza/comparabilità
 Conoscenza della farmacocinetica
 Possibile non concordanza vitro-vivo (in vitro veritas ?)
 Controllare congruità tra isolato ed infezione (flora
residente, inquinante…)
Test di sensibilità
conclusioni
"In nessun caso l' antibiogramma può
essere il solo criterio di scelta di un
farmaco antimicrobico ma la ricerca di
una intelligente applicazione del risultato
può fare molto per stimolare l'acume del
clinico"
Petersdorf R.G. e coll. 1965