Infezioni dell’apparato gastro-enterico
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Principali meccanismi di difesa:
•Barriera fisica della mucosa
•Movimenti peristaltici
•PMN
•IgAs
•Lisozima (saliva), HCl (stomaco), Sali
biliari (tenue)
•Enzimi digestivi
•Risposta infiammatoria, fagocitosi……
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Una delle cause più importanti di morbilità e
mortalità nel mondo (2-3 milioni di morti all’anno)*
Ingestione di alimenti o bevande infette o da persone
animali o materiali infetti.
I microrganismi coinvolti (batteri, virus, miceti,
protozoi) possono esercitare il loro potenziale effetto
patogeno esclusivamente a livello dell’apparato
digerente o possono causare danno sia localmente,
sia in altre sedi corporee, utilizzando l’apparato
digerente come punto di partenza.
*specie Paesi in via di sviluppo
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Definizioni
Enterite stato infiammatorio a carico dell’intestino tenue.
Colite ed enterocolite interessamento del colon, mentre gastroenterite
come sintomatologia (nausea, vomito) primo tratto del tubo digerente.
Si definisce dissenteria sindrome di diarrea ricca di muco e spesso di
sangue.
La diarrea definita come disturbo dell'alvo a causa di un’alterazione
della funzionalità intestinale: (feci non formate, molli, liquide),
incremento del volume e del contenuto d’acqua, frequenza di scariche
(≥ 3 al giorno).
La diarrea infettiva turba dell’alvo dovuta a infezione a carico di
intestino tenue e/o colon.
La diarrea acuta è un episodio con sintomatologia di durata inferiore a
14 giorni, mentre la diarrea persistente è quella di durata superiore a 14
giorni; una diarrea superiore a 30 giorni si definisce cronica.
La diarrea può essere considerata lieve, moderata o severa se
comporta l’allettamento del paziente.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Aspetti clinico-epidemiologici.
Sono le principali cause di ospedalizzazione nell’infanzia; in molti
casi sono associate a complicanze invalidanti, quali
malnutrizione, sindrome emolitico-uremica, sindrome di Guillain
Barrè*.
Differenze geografiche e stagionali significative nella prevalenza
della componente eziologica.
Le condizioni di salute e l’età sono fattori predisponenti
l’insorgenza di malattie gastroenteriche:
A maggior rischio d’infezione sono bambini di età inferiore a 5
anni, anziani (età superiore a 60 anni), portatori di malattie
croniche (diabete), gravide, malati di AIDS e in generale da tutti
i soggetti immuno-compromessi
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Aspetti clinico-epidemiologici.
Enteropatie infettive differenziate,
a) Le condizioni cliniche della popolazione coinvolta
(immunodepressi, AIDS, malati affetti da malattie
croniche debilitanti, tossicodipendenti, neonati,
bambini e anziani),
b) le condizioni ambientali che le favoriscono (diarree
dei viaggiatori),
c) le sedi in cui si manifestano
Enteropatie nosocomiali: AAD antibiotic-associated diarrea;
CDAD: clostridium difficile associated disease; AAPMC:
antibiotic-associated pseudo-membranous colitis).
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Segni – Sintomi.
Sintomo caratteristico di un’enterite infettiva è la diarrea
altri sintomi, non sempre dovuti al microrganismo coinvolto:
possono essere nausea, vomito, dolore diffuso di tipo
crampiforme, gonfiore, flatulenza e febbre. Nelle forme
croniche possono associarsi deficit nutrizionali dovuti a cattivo
assorbimento.
Nelle forme secretorie, oltre ad un volume fecale elevato, si ha
una perdita consistente di liquidi. Se vi sono tossine possono
causare perdita di sodio, cloro, bicarbonato, acqua e, in
misura minore, di potassio, può determinare disidratazione,
acidosi metabolica ed alterazione del gap osmotico fecale.
Nelle forme infiammatorie invasive vi è un danno della mucosa
intestinale, invasione della lamina propria e formazione di
ulcerazioni con presenza di essudato e sangue nelle feci.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Aspetti patogenetici
Le gastroenteriti infettive possono essere differenziate in intossicazioni (da
batteri o da miceti), tossinfezioni (da batteri) ed infezioni (da batteri, virus,
protozoi e raramente da miceti).
Intossicazioni batteriche d’origine alimentare, tossina preformata negli
alimenti: moltiplicazione del germe nell’alimento per produrre quantità
sufficienti di tossine
Conservazione inadeguata degli alimenti.
La tossina deve essere termoresistente o l’alimento non trattato al calore.
Bacillus cereus, Staphylococcus aureus e Clostridium botulinum (che tuttavia non
è associato a gastroenterite).
Con tossina preformata, rapido manifestarsi della sintomatologia.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Nelle tossinfezioni alimentari sono i microrganismi
presenti negli alimenti o nell’acqua a penetrare
nell’apparato digerente, dove avverrà la produzione di
sostanze tossiche. Produzione in vivo della tossina
Tra i principali agenti di tossinfezioni si riconoscono
Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Vibrio cholerae,
Escherichia coli ETEC-STEC.
Per le intossicazioni e le tossinfezioni alimentari la
sintomatologia (sindrome tossica) risulterà
strettamente correlata all’azione specifica della tossina
prodotta dal microrganismo.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Nelle infezioni, i microrganismi (batteri, virus enterici, protozoi), penetrati per via
digestiva, determinano malattia grazie all’azione esercitata dai loro fattori di
patogenicità, che spesso agiscono in maniera combinata.
Nella gastroenteriti batteriche intervengono vari meccanismi patogenetici:
a) produzione di enterotossine (E. coli, V. cholerae, C. perfingens);
b) distruzione della mucosa intestinale (E.coli, Shigella spp., Salmonella
spp.) (citotossine) che provocano lesioni degenerative e necrosi
dell'enterocita;
c) invasione della mucosa con distruzione diretta o indiretta dell'enterocita e
con possibile penetrazione nel sistema reticoloendoteliale.
Sia mediante l’invasione della mucosa che attraverso la produzione di tossine, un primo
momento patogenetico corrisponderebbe ad un processo di adesività, che ha luogo a
livello dello strato di muco, dell’epitelio intestinale e della matrice extracellulare a cui fa
seguito l’adesione all'enterocita, con o senza lesioni dell'orletto a spazzola.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Approccio diagnostico: esame microbiologico delle feci
Esami microbiologici eseguiti se vi è un forte sospetto
(clinico-anamnestico) di diarrea infettiva (diarrea
acuta, protratta, del viaggiatore, associata a un
possibile evento epidemico, in presenza di sangue e/o
muco, in pazienti in età avanzata, immunodepressi).
Indagini colturali su campioni di feci composte (non
diarroiche) o in momenti successivi alla scomparsa
della sintomatologia, scoraggiate, salvo per controllo su
soggetti con precedenti riscontri colturali positivi per
patogeni enterici, per escludere una condizione di
“portatore asintomatico”.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Approccio diagnostico: esame microbiologico delle feci
La coprocoltura va eseguita appena possibile, dopo l’esordio della
sintomatologia e comunque in una fase acuta d’infezione. L’analisi
su più campioni (2-3) solo in sospetta infezione parassitaria o nel
caso di una persistente sintomatologia in presenza di un precedente
riscontro colturale negativo.
Le feci dovrebbero pervenire in laboratorio entro 1-2 ore
dall’emissione, altrimenti andrebbero conservate a 4-6°C per ≤ 24
ore (soluzione salina tamponata, terreno di trasporto CareyBlair/Stuart/Amies). Oltre tale limite i campioni andrebbero
mantenuti a –70°C.
Per le procedure analitiche su campioni fecali vanno considerati livelli di
contenimento 2 per trattamenti di routine e livelli di contenimento 3 se si sospetta
la presenza di: Salmonella typhi e paratyphi A, B, C; E. coli enteroemorragici; Shigella
dysenteriae.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Indagini- Esame microscopico/Leucociti fecali
.
In presenza di diarrea persistente o ricorrente, l’esame
microscopico, per il riscontro di polimorfonucleati, o
l’immunodosaggio per la determinazione di lattoferrina
(Leuco-test), possono ritenersi utili per la conferma di una
diagnosi di diarrea infiammatoria o invasiva. La ricerca di
PMN va riservata a campioni di feci fresche o conservate in
contenitori per ricerca di parassiti. La presenza di
lattoferrina fecale può essere quantificata risultando
generalmente a livelli più alti nelle diarree legate a
Shigella, Salmonella, Campylobacter jejunii o C.difficile. Per
l’elevato potere predittivo negativo, la ricerca di
lattoferrina fecale può ritenersi un utile test di screening
per una diagnosi presuntiva di enterite batterica
infiammatoria o per una diagnosi d’idoneità del campione
per indagini colturali.
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Diagnosi di laboratorio
feci virus
Microscopia immunoelettronica
Coltura cellulare
Dosaggio immunoenzimatico (EIA)
Siero
EIA, RIA, PCR
Pus, bile
Esame microscopico
Esame colturale
Terreni ricchi e selettivi, terreni per anaerobi
Se pus da ascesso epatico tenere presente E. histolytica
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Indagini- Esame colturale
Semina diretta del campione: il materiale (feci o tampone fecale), va
sospeso in soluzione fisiologica (diluizione 1:10 per ridurre la carica di
flora contaminante); alcune gocce di sospensione vanno poste su
piastra di coltura, occupando 1/3 della superficie, procedendo alla
semina della restante superficie secondo le modalità di una sottocoltura
(strisce parallele). Semina con arricchimento (quando prevista): un
determinato volume di feci (corrispondente a quello di un pisello)
viene sospeso in brodo di arricchimento (rapporto 1:5); dopo
incubazione (≤6 ore), si procede a sottocoltura mediante semina su
terreni solidi appropriati. L’ arricchimento ha l’obiettivo di creare
condizioni favorevoli a un determinato microrganismo, soddisfacendo
le sue esigenze nutrizionali, inibendo contemporaneamente altri
microrganismi, affinché non “interferiscano” sull’isolamento es. cariche
microbiche basse (soggetti convalescenti, portatori asintomatici
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Eziologia.
La diarrea acuta è legata principalmente ad agenti infettivi (nel
70 % dei casi) altre cause: diverticolite, intossicazioni da metalli
pesanti, ischemia intestinale, allergie od intolleranze, l’uso di
farmaci (lassativi, antiacidi, acido paraamino-salicilico, ecc) o
l’assunzione di particolari alimenti (prodotti contenenti sorbitolo,
mannitolo, ecc).
Le forme croniche si hanno con condizioni di malassorbimento,
sindrome del colon irritabile, malattie infiammatorie intestinali
(morbo di Crohn, rettocolite ulcerosa) o morbo celiaco.
Altre patologie diarroiche, sono: la malattia di Whipple, la
sindrome da carcinoide, la sindrome di Zollinger-Ellison, i tumori o
le alterazioni del sistema endocrino, i deficit di lattasi e la
sindrome dell'intestino corto.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Eziologia.
Un ampio spettro di microrganismi è in grado di causare diarrea, con
meccanismi patogenetici diversi.
Accanto a patogeni enterici virali (Rotavirus, Adenovirus) e batterici
(Salmonella, Shigella, V.cholerae, Staphylococcus aureus) da tempo noti, se
ne sono aggiunti progressivamente molti altri, quali Aeromonas,
Campylobacter, Arcobacter, Helicobacter, (limitatamente alle specie
H.fenelliae e H.cinaedi) E. coli enterotossigeni, enteroemorragici o
enteoinvasivi, Yersinia, Clostridium, Norwalk virus, Astrovirus), e
possibili eziologie parassitarie (Protozoi: Giardia, Entamoeba,
Cryptosporidium; Elminti: Strongyloides, Schistosoma; Microsporidi).
Nonostante i miglioramenti in campo diagnostico, una buona
percentuale di sindromi diarroiche rimangono ancora oggi ad eziologia
sconosciuta.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
La famiglia delle Enterobacteriaceae
comprende una grande varietà di bastoncini
Gram-negativi aerobi e anaerobi facoltativi,
asporigeni, ossidasi negativi, dotati di
caratteristiche morfologiche e colturali comuni
(32 generi, 120 specie)
Le dimensioni medie sono di 3 x 0,5 micron con
lunghezza molto variabile, da forme
bastoncellari, a volte molto corte, a forme
filamentose. Possono essere mobili per flagelli
peritrichi e produrre capsula o esopolisaccaridi.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
Habitat
Gli enterobatteri si ritrovano
comunemente nel tratto intestinale
dell'uomo e degli animali, ma sono
talora presenti, come semplici
colonizzatori, sulla cute,
nell'apparato genitale femminile e
nell'albero tracheo-bronchiale.
Data la preminente localizzazione
intestinale di questi microorganismi,
la presenza di E. coli è assunta quale
indice di contaminazione fecale delle
acque
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Infezioni
dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
Antigenicità e patogenicità capsula
La patogenicità degli enterobatteri è strettamente legata
alla struttura antigenica della parete cellulare che
contiene tre categorie principali di antigeni. La
sostanza K, di natura polisaccaridica, circonda il germe
e rappresenta nel genere Klebsiella la base per la
suddivisione in sierotipi. La sua localizzazione
periferica può mascherare gli antigeni sottostanti e
quindi falsare le prove di agglutinazione utilizzate per
la diagnosi sierologica. Compito principale di questa
struttura capsulare è quello di eludere la fagocitosi e la
successiva attivazione del complemento.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
H flagelli
K (Vi) capsula
O
LPS
150  Ag somatici O 100  Ag capsulari K
+ di 50  Ag flagellari H
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
L’antigene somatico 0, di natura polisaccaridica,
è identificabile con l'endotossina la cui parte
attiva, di natura lipidica (lipide A), affonda nel
corpo batterico ed è causa delle manifestazioni
generali comuni a tutti i Gram-negativi quali
febbre, leucopenia, attivazione della cascata del
complemento, shock
coagulazione intravascolare disseminata
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
Gli antigeni proteici H, flagellari, sono
deputati alla mobilità. Nelle specie
uropatogene questo carattere viene
considerato importante per l’invasività e
la possibile risalita al parenchima renale.
Fimbrie o pili (P) che iniziano la
colonizzazione in distretti specifici e la
produzione di proteine che, trasportate
all'esterno della cellula, manifestano
attività cito- ed entero-tossiche.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
La capacità di chelare il ferro attraverso la
sintesi di enzimi con altissima affinità per
questo cofattore favorisce la sopravvivenza e lo
sviluppo delle Enterobacteriaceae nelle possibili
fasi invasive. Questi microorganismi liberano i
siderofori (enterobactina e aerobactina) che si
contrappongono alla transferrina e lattoferrina
del siero. Il ferro può essere liberato da cellule
uccise con enzimi litici.
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Fattori di virulenza
Enterobacteriaceae
enterotossine
• LT : A-B
AMPc
• ST

trasporto
+++
• SLT: A-B
rRNA 28S
 ADP-ribosilante  +++
+++cGMP

alterazione
ionico  escrezione liquidi
 stacca un adenina4324 in
 sintesi proteica
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Fattori di virulenza
Enterobacteriaceae
emolisine
Emolisine spesso associate a
m.i. con fimbrie P
 e  emolisine
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Enterobacteriaceae
Infezioni
dell’apparato gastro-enterico
Crescita
Enterobacteriaceae
-Morfologia e generalità
Crescono con facilità nei terreni di coltura
complessi o selettivi (Agar desossicolato-citrato,
eosina-blu di metilene). Al fini identificativi
possono essere utili i terreni differenziali quali il
McConkey che permette di discriminare i ceppi
fermentanti il lattosio (es. E. coli) da quelli privi
di -galattosidasi.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Escherichia coli
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
E. coli: Bacilli GAerobi/anaerobi facoltativi
Fattori di patogenicità:
Adesine  colonizzazione mucose
flagelli  motilità
siderofori  cattura nutrienti
capsula  blocco fagocitosi
LPS  endotossina
citossine  veleni responsabili
della sintomatologia
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
Alcuni ceppi di E. coli, in
particolare quelli provvisti di
polisaccaride capsulare KI, sono
tra i maggiori responsabili di
meningiti neonatali, presentando
analogie di struttura e patogenesi
con altri agenti eziologici quali lo
Streptococco di gruppo B
(S. agalactiae), N. meningitidis e
H. influenzae
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
E.coli
Enterobacteriaceae -Morfologia e generalità
E.coli può anche comportarsi da patogeno
opportunista (25%), specie in ambito
nosocomiale, sostenendo infezioni delle vie
respiratorie, dell'apparato urogenitale sia nel
maschio che nella femmina (comunità 8090%) ed inoltre peritoniti, osteomieliti, artriti,
sepsi, ecc.. Tali quadri sono favoriti sia da
una diminuita sorveglianza da parte delle
difese dell'ospite, sia dalla circolazione di
ceppi particolarmente virulenti.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Batteri associati ad infezioni intestinali -E.coli
Struttura antigenica: sono stati identificati numerosi
sierotipi, la maggior parte dei quali colonizza il
colon senza risultare patogena; alcuni sierotipi sono
enteritogeni e provocano sindromi diarroiche.
Attualmente, le enteropatie dovute a questo
microrganismo trovano riscontro in 6 gruppi,
classificati in. E.coli enterotossigeni (ETEC), E.coli
enteroinvasivi (EIEC), E.coli enteroemorragici o
verocitotossici (EHEC, EVEC), E.coli enteropatogeni
(EPEC), E.coli enteroaggregativi (EAggEC), E.coli
fortemente enteroadesivi (DAEC).
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Identificazione di E.coli
Non ci sono specifici test biochimici per differenziare
E.coli enteropatogeno da quelli non patogeni. La
tipizzazione richiede sierotipizzazione e test
molecolari. Alcuni sierotipi sono più frequentemente
associati con EPEC, ETEC, EIEC, EHEC e EAEC
ma per una identificazione definitiva si deve
procedere, su campioni di feci o su colonia, alla
determinazione di specifici fattori (adesività, enterocitotossicità, invasività, ecc.) indagini, per lo più
molecolari, attualmente non ancora disponibili per i
laboratori di microbiologia clinica.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
ETEC
Rappresentano la causa più comune di diarrea del
viaggiatore. Diarrea infantile nei paesi in via di sviluppo.
Serbatoio l’uomo e si trasmettono per via oro-fecale. Gli
ETEC appartengono al gruppo eterogeneo di E.coli
lattosio-fermentanti, con un’ampia varietà di tipi
antigenici somatici che si differenziano per specifici
fattori di virulenza quali enterotossine e fattori di
colonizzazione. Essi si localizzano a livello del tenue,
dove sono responsabili di quadri di diarrea acquosa
(colera-simile) con conseguente deplezione idrosalina e
spesso spiccato stato di disidratazione. Le enterotossine
termolabile (LT) e termostabile (ST) non provocano
lesioni degenerative ma sono "citotoniche", in quanto
esaltano funzioni enzimatiche delle cellule intestinali.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
EPEC
Responsabili di focolai epidemici di diarrea infantile in
reparti pediatrici o di epidemie di diarrea infantile in
paesi in via di sviluppo. Il serbatoio è rappresentato
dall’uomo e la trasmissione avviene per via oro-fecale.
La patogenicità di questi stipiti sarebbe legata all’effetto
attacco e cancellazione (attaching-effacing) dell’epitelio
intestinale, dovuta ad adesione iniziale alla mucosa
intestinale del tenue, contatto stretto con enterociti,
cancellazione dei microvilli, formazione di una
struttura simil-piedistallo nella zona sottostante,
internalizzazione che porta ad alterazione delle
capacità digestive con accumulo di disaccaridi nel lume
intestinale e conseguente diarrea osmotica.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
EIEC
Associati ad episodi di diarrea causati da
acque o cibi contaminati, sono
responsabili di quadri di dissenteria simile a
quella causata da Shigella, con presenza
di PMN nelle feci, muco e sangue. Anche
questo sottogruppo di E.coli ha come
unico serbatoio l’uomo e una trasmissione
oro-fecale. La patogenicità è legata
all’invasività e proliferazione nelle cellule
epiteliali del colone a lesioni degenerative
e necrosi associate a risposta
infiammatoria.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
EHEC-STEC-VTEC
Principale serbatoio i bovini che, contaminando
alimenti e acqua, trasmettono l’infezione all’uomo
(zoonosi). A livello del colon possono produrre due
tossine, Shiga-like o verocitotossine (SLT1e/o SLT2)
(VT1 e VT2), responsabili di forme di diarrea di varia
entità e di cui almeno un sierotipo (O157:H7) può
provocare colite emorragica con possibile sindrome
emolitico-uremica (SEU)(HUS) e porpora trombotica
trombocitopenica (PTT), malattie rare caratterizzate
da anemia emolitica, diminuzione del numero delle
piastrine e occlusione trombotica dei piccoli vasi,
con prevalente coinvolgimento dei reni nella SEU e
del sistema nervoso nella PTT.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
EHEC-STEC-VTEC
Incidenze più elevate di infezione da E.coli
O157 si manifestano in bambini di età
inferiore ai 5 anni. Le epidemie sono di
solito conseguenti all’ingestione di alimenti
(latte, manzo macinato, hamburger) non
completamente cotti. Il meccanismo
d’azione si riconduce ad un’azione
inibitrice sulla sintesi proteica e
all’induzione di un processo di apoptosi.
Oltre all’O157 esistono altri sierogruppi
VTEC, tra cui O26, O111 e O145.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Isolamento di E.coli O157:H7
Possono essere utilizzati terreni differenziali
(McConkey + sorbitolo, terreno cromogenico per
E. coli O 157:H7), responsabile di coliti
emorragiche (tossina citotossica). Data l’ormai
accertata pluralità dei sierotipi, l’orientamento è
quello di ricorrere comunque alla dimostrazione
della produzione delle citotossine shigasimili,
mediante test immunoenzimatici, direttamente
dalle feci.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Isolamento di E. coli O157:H7
Esistono in commercio immunodosaggi per il
rilevamento di antigeni di O157 e H7 da approntare
direttamente dalle feci o da brodi di arricchimento
colturali. Questi test non sono raccomandati come
test di prima linea per il mancato rilevamento di
STEC non O157 o di E. coli O157 non produttori di
Shiga tossine. In commercio vi sono anche metodi
immunoenzimatici o immunocromatografici per la
determinazione di stipiti di E. coli tossinogenici
shiga-toxin (STEC O157 e non-O157) e per la
ricerca di tossine termolabile/termostabile
(LT/ST) di ETEC.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
EAggEC – EAEC:
Diarrea persistente in lattanti e bambini, sono stati
così definiti per la presenza di fimbrie, che
promuovono una aggregazione tra batteri prima di
aderire a cellule della mucosa e ad eritrociti umani.
L’adesione alla mucosa intestinale è seguita da un
danneggiamento dell’epitelio che si manifesta in
forma di esfoliazione delle cellule epiteliali. EAEC
producono tre distinte tossine in grado di stimolare
la secrezione intestinale. Accanto alla diarrea liquida,
sono presenti vomito, febbre, feci ematiche. A
dispetto della grande varietà di fattori di virulenza la
patogenesi di EAEC non è ancora del tutto chiara.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Approccio terapeutico
In presenza di una patologia sostenuta da
Enterobacteriaceae
s'impone,
specie
nelle
infezioni nosocomiali, una terapia guidata
dall'antibiogramma.
L’incidenza di resistenze
sconsiglia infatti un approccio empirico poichè tra
questi patogeni è frequente lo scambio di
informazioni plasmidiche che veicolano numerosi
geni capaci di conferire refrattarietà a più
antibiotici contemporaneamente.
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Problematiche di resistenza agli antibiotici nelle
Enterobacteriaceae (P.aeruginosa)
Cefalosporinasi cromosomiche inducibili
TEM-1 resistenza alle penicilline antipseudomonas
PSE 1-4 -lattamasi plasmidiche
Adenil transferasi (resistenza all'amikacina)
Impermeabilità (resistenza a tutti gli aminoglicosidi)
Carbapenemasi
Mutazione nella porina OprD (imipenem-resistenza)
Resistenza alla ciprofloxacina (gyrA, parC)
Eflusso attivo (fluorochinoloni)
Murray et al., 1999; Westbrock et al., 1999; Jalal et al.,2000;Ciofu et al., 2001.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Approccio terapeutico
In Italia, i dati epidemiologici confermano una
diminuita attività di alcuni ß-lattamici dato il
larghissimo impiego clinico di cui ha goduto
questa
classe
di
antimicrobici.
L’analisi
dell'ampicillino-resistenza (circa il 45%) e il suo
superamento, anche se non totale, da parte di
associazioni con inibitori suicidi, permette di
confermare che il meccanismo alla base di questo
fenomeno è l'acquisizione di una ß-lattamasi
plasmidica.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Approccio terapeutico
Il ricorso a molecole intrinsecamente stabili
all'azione delle ß-lattamasi quali le cefalosporine di
terza
generazione,
i
carbapenemici,
gli
aminoglicosidi
e
i
fluorochinoloni
appare
giustificato in infezioni sistemiche nosocomiali gravi
quando l'urgenza clinica non consenta di mirare la
terapia.
In ambito comunitario le refrattarietà rimangono a
tutt'oggi di gran lunga meno incidenti di quelle
riscontrate in ambito nosocomiale.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Approccio terapeutico
K. pneumoniae: circolano anche nel nostro Paese ceppi con
resistenza mediata da plasmidi veicolanti ß-lattamasi a
spettro esteso capaci di idrolizzare anche le cefalosporine
più recenti e i carbapenemici. In pazienti debilitati i batteri
della popolazione microbica normale intestinale possono
trasformarsi in temibili patogeni. Particolare attenzione va
pertanto prestata al serbatoio delle infezioni ed alla
prevenzione della trasmissione delle stesse, vista la facilità
con cui le Enterobacteriaceae colonizzano le mani del
personale sanitario e sopravvivono nel liquidi
(umidificatori, soluzioni per terapia parenterale, ecc.)
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Approccio terapeutico
Sarà pertanto essenziale mantenere l'asepsi e
l'igiene delle mani durante le terapie parenterali.
Lo strumentarlo delle cateterizzazioni dovrà essere
perfettamente sterilizzato. Per quanto riguarda la
diarrea del viaggiatore, ai soggetti che si recano in
zone a rischio sarà sufficiente consigliare le comuni
misure igieniche preventive, ed eventualmente
l'utilizzo di farmaci come il cotrimossazolo o i
chinolonici, esistono farmaci ad uso topico
(rifaximina e neomicina-bacitracina) che sono
risultati efficaci nel trattamento di queste infezioni.
46
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Indagini- Esame colturale - Isolamento di Salmonella-Shigella
Impiego di terreni moderatamente selettivi:
(Hektoen enteric, Xylose Lysine Desoxycholate,
Salmonella-Shigella agar). Impiego di terreni di
arricchimento: (Selenite, Selenite cystine,
Rappaport, Tetrathionate, Kauffmann Muller
Tetrathionate broth). Selenite broth, per la
presenza di sodio selenito, presenta elevata
tossicità per E.coli ma non per la maggior parte
dei microrganismi del genere Salmonella.
47
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Indagini- Esame colturale - Isolamento di Salmonella-Shigella
Alcuni ceppi di Shigella sono inibiti nella stessa
misura di E.coli: per l’isolamento di Shigella è quindi
raccomandato l’uso di un brodo d’arricchimento
meno selettivo (GN broth). Tetrathionate broth e
soprattutto la forma modificata Kauffmann Muller
Tetrathionate broth sono terreni d’arricchimento per
Salmonella spp.: la presenza di sali biliari ritarda la
crescita di altri batteri gram-negativi e inibisce quella
dei gram-positivi. A differenza dei brodi a base di
selenite quelli con tetrationato consentono la crescita
di Shigella spp.
48
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Salmonella spp.
Oltre 2.200 sierotipi (sierovarianti).
Salmonella spp. viene isolata dall’uomo e da quasi
tutti gli animali. Alcune specie hanno un reservoir
unicamente umano (S.typhi, S.paratyphi). I principali
serbatoi delle forme non tifoidee sono gli animali
domestici e selvatici ed i cibi ad essi correlati (uova e
derivati). Salmonella spp. può causare vari tipi
d’infezione, da gastroenteriti autolimitanti a quadri di
febbre tifoide (febbre, batteriemia), ad infezione
metastatica, o a stato di portatore.
49
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Salmonella spp.
Alcuni sierotipi di salmonella (Salmonelle maggiori),
inglobate dai monocito-macrofagi e dai granulociti resistono
al killing fagocitario, per cui trasportati da fagociti possono
passare ai linfonodi mesenterici e quindi in circolo, dando
luogo a batteriemie sintomatiche o a manifestazioni settiche
con o senza localizzazioni metastatiche. Nelle forme di
gastroenterite si verifica generalmente l’invasione della
mucosa intestinale, con presenza di leucociti fecali e febbre. I
sintomi fanno la loro comparsa a 8-48 ore dall’ingestione. Le
feci inizialmente molli e acquose, presentano in 2a-3a giornata
di malattia tracce di muco misto a sangue.
50
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Salmonella spp.
Le gastroenteriti da specie minori hanno incidenza prevalentemente
estiva, sono tipiche zoonosi che hanno come fonte principale gli
animali. La sintomatologia è caratterizzata da nausea, vomito, diarrea
con febbre e crampi addominali. Nelle feci sono spesso presenti sangue
e muco. A differenza delle Salmonelle maggiori hanno scarsa tendenza
a diffondere nell’organismo. Una sola specie di Salmonella, definita
enterica, mentre tutto il genere è stato suddiviso in 7 sottogruppi con
distinti caratteri fenotipici di cui 6 considerati alla stregua di
sottospecie di S.enterica (SS.enterica, salamae, arizonae, diarizonae,
houtenae, indica) e uno (S.bongori), come specie. E’ stato suggerito di
mantenere, per Salmonella enterica subsp. enterica, il nome proprio della
sierovariante, da cui, ad esempio, S.enterica O4, H i – 1,2 possa
mantenere la denominazione di S.enterica serovar.typhimurium, o più
semplicemente S. typhimurium.
51
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Salmonella spp.
S.typhi, S.paratyphi, S.choleraesuis, S.typhimurium,
S.enteritidis, ecc.
Agente eziologico dell’enterite, setticemia, febbre
enterica.
Ingestione> superamento dello stomaco e arrivo
nell’interstino. Adesione (cellule M, microfold) del
batterio (inv) ai microvilli causa riarrangiamento
dell’actina,
ingresso
con
meccanismo
di
endocitosi. Replicazione rapida nelle cellule e
uccisione, (placche di Peyer) quindi invasione dei
macrofagi e in circolo.
52
53
53
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Salmonella spp.
Presente in quasi tutti gli animali,
Contagio oro-fecale, pollame, uova, prodotti caseari, cibi
poco cotti o manipolati da persone infette
La carica infettiva varia con il variare delle persone da <1000
organismi a oltre 10 milioni
Dopo ingestione (13 giorni incub.) >>febbre, +-diarrea, da
intestino, linfat. noduli mesenterici, circ. sangue
isolabile da sangue, feci, urine
Vi sono portatori sani
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Salmonella spp.
Resistenza agli acidi (ATR)
Mobilità
Resistenza ai fattori intestinali antimicrobici dell’ospite
Induzione di segnali sulle cellule epiteliali
Ruffling della membrana
endocitosi
secrezione IL8
Sopravvivenza nei macrofagi (catalasi, superossidismutasi)
Entrata e formazione di spazio nei fagosomi
Ritardo ed attenuazione dell’acidificazione
55
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Salmonella spp-Approccio terapeutico
In epoca pre-antibiotica circa un 10% moriva per le complicanze del tifo
addominale. Al giorno d'oggi l'adeguata terapia antibiotica e di
supporto hanno ridotto drasticamente mortalità e morbilità; l'antibiotico
di scelta rimane la ciprofloxacina, risultato in diversi trial superiore
al cloramfenicolo, al cotrimoxazolo e all'ampicillina. Nei bambini
l'impiego della ciprofloxacina è giustificato solo nelle forme
multifarmacoresistenti. Qualora si presenti resistenza è possibile
utilizzare ceftriaxone e cefixime ma anche cefepime. Nei bambini è
consigliata una dose di 20 mg/kg di azitromicina il primo giorno di
terapia, per poi continuare per 6 giorni con 10 mg/kg die. Inoltre deve
essere sempre instaurata una terapia di supporto idrico (soluzione
glucosata o salina) per trattare la disidratazione; l'acido
acetilsalicilico (solo adulti) e il paracetamolo (adulti e bambini) possono
essere usati con estrema cautela per diminuire la febbre. Nelle
manifestazioni gravi di malattia con coinvolgimento del sistema nervoso
centrale (obnubilamento del sensorio, delirio, coma) può essere
opportuno l'impiego di corticosteroidi quali il desametasone.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Shigella spp.
La shigellosi ha una distribuzione universale, S.dysenteriae è il
principale patogeno, seguito da S.boydii, S.flexneri e S.sonnei.
Nei Paesi industrializzati S.sonnei principale. Le enteriti da Shigella
si manifestano in tutte le età, ma colpiscono prevalentemente i
bambini e circa il 70% dei casi si verificano in soggetti di età
inferiore a 10 anni. L’infezione da Shigella si manifesta con
sintomatologia variegata, da una forma lieve con diarrea liquida
ad una grave con dissenteria ed emissione di feci con sangue,
muco e pus. Il periodo di incubazione è breve e la
sintomatologia insorge bruscamente. Il microrganismo,
responsabile di invasione dell’epitelio del colon, con distruzione e
ulcerazione della mucosa, molto raramente supera questa
barriera. Ad eccezione di alcune forme particolarmente gravi da
S.dysenteriae (bambini denutriti, persone anziane), l’infezione è
generalmente autolimitante (S.flexneri, S.boydii, S.sonnei).
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Shigella spp.
Le shigelle hanno come unico serbatoio l’uomo. La trasmissione
è oro-fecale (fomiti, mani, mosche), favorita dalla bassa carica
infettante (<100 batteri) (resistenza a basso pH). A livello del
colon e dell'ultimo tratto dell'ileo si manifestano le capacità
invasive delle shigelle. In pratica, una volta che il batterio è
penetrato nella cellula mediante endocitosi e dopo che i
vacuoli sono andati incontro ad un processo di lisi, le cellule
infettate producono protrusioni membranose che contengono
microrganismi e che si inseriscono nelle cellule adiacenti, dove
vengono fagocitate. In tal modo si realizza una continua
diffusione del batterio a livello della mucosa con evidenti
alterazioni morfo-strutturali delle cellule e degli scambi
idroelettrolitici, non disgiunti, questi ultimi, dall’intervento di
elementi flogistici.
58
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Shigella spp.
Le shigelle superano lo strato epiteliale e si localizzano nella lamina
propria dando luogo ad un processo infiammatorio caratterizzato dalla
presenza di numerosi polimorfonucleati e spesso provocano anche
infiltrati leucoplasmacellulari a livello della sottomucosa con formazione
di piccoli ascessi con conseguenti zone di necrosi e piccole ulcerazioni
sanguinanti. La distruzione delle cellule determina la formazione di
ulcere, senza il superamento della lamina propria, con elevata reazione
infiammatoria. I fattori di virulenza, corrispondenti a loci cromosomici,
compresi talora in pathogenicity islands, sono rappresentati in primo
piano dalla tossina-Shiga (S.dysenteriae) e da due enterotossine (ShET1,
ShET2), di cui ShET-1 è presente solo in S.flexneri. S.dysenteriae sierotipo 1
causa una forma particolarmente severa per la produzione di una
tossina Shiga, con possibile evoluzione in una sindrome emoliticouremica. La tossina citotossica provoca rapida degenerazione e necrosi
degli elementi cellulari.
59
Le shigelle non essendo in grado di accedere all’interno degli enterociti
della mucosa del colon, attraverso la membrana apicale di tali cellule,
guadagnano l’accesso alla sottomucosa attraverso le cellule M per
transcitosi. I pochi batteri che arrivano alla sottomucosa vengono
prontamente fagocitati dai macrofagi residenti nella sottomucosa.
60
60
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Shigella spp.
Produce una tossina, subunità A e cinque B.
Le sub. B si legano ad un glicolipide (Gb3)
favorendo l’ingresso di A. Questa taglia rRNA 28S
della sub rib. 60S.
Legame t-RNA, blocco sintesi proteica.
Sintomi dopo 3 giorni, diarrea sanguinolenta e pus,
crampi addominali, infezione autolimitante ma
trattamento antibiotico
Rari i portatori sani.
61
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Shigella spp- Approccio terapeutico
Antibiotic susceptibilty tests preferred
before therapy when possible.
Rehydration, antibiotics such as
ampicillin, ciprofloxacin , trimetoprimsulphametoxazole and fluoroquinolones.
62
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Indagini-Emocoltura-Sierodiagnosi. In caso di sospetta
febbre enterica (tifoide) le indagini vanno integrate con
emocolture e sierodiagnosi di Widal
Indagini- Identificazione. In base ai terreni utilizzati, le colonie
sospette vanno sottoposte a identificazione biochimica
(Salmonella, Shigella, così come Campylobacter, Aeromonas,
Plesiomonas, Vibrio, Yersinia) e a conferma sierologica mediante
antigeni somatici. Nel caso di Salmonella spp., ad esempio, le
colonie identificate biochimicamente e confermate
sierologicamente (antisiero polivalente) vengono sottoposte a
tipizzazione sierologica secondo lo schema aggiornato di
Kauffmann-White che prevede la caratterizzazione di una fase
somatica (gruppi A-E) e di una flagellare (fasi 1 e 2).
63
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Campylobacter spp.
Una delle maggiori cause di enterite infettiva
nell’uomo. Due generi fortemente correlati di batteri
microaerofili (Campylobacter, Arcobacter), sono inclusi
nella famiglia della Campylobacteriaceae. Campylobacter
jejuni e C.coli le specie più comuni di infezioni
gastrointestinali Gli uccelli, sono il serbatoio
(reservoir) naturale di Campylobacter spp. L’infezione si
contrae in seguito all’ingestione di carne poco cotta
(pollame), di latte, o vegetali crudi contaminati.
Massima incidenza stagionale all’inizio dell’estate.
C.jejuni è considerato enteroinvasivo con particolare
predilezione per l’ileo.
64
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Campylobacter spp.
Tra i fattori di patogenicità vanno considerati un’enterotossina termolabile
colera-simile, alcune citotossine, adesine e flagelli, capacità invasiva. La
comparsa dei sintomi occorre generalmente dopo 2-7 giorni
dall’ingestione dei cibi contaminati La sintomatologia varia da forme
asintomatiche a quadri comprendenti febbre, crampi addominali, nausea,
vomito e diarrea con o senza sangue e leucociti fecali. Raramente le
infezioni possono divenire invasive (batteriemie transitorie, sepsi) ed
occasionali possono essere le sequele (artrite, endocardite, sepsi neonatale)
anche incluse nella cosiddetta sindrome di Reiter (artrite). In alcuni casi
possono manifestarsi complicanze al sistema nervoso di natura
autoimmune: sindrome di Guillain Barré (demielinizzazione acuta postinfettiva sistema nervoso periferico) e sindrome di Miller-Fisher (SNC e
nervi cranici). Altre specie di Campylobacter (C.coli, C.laris, C.fetus,
C.upsaliensis), così come Arcobacter butzleri, causano gastroenteriti. La
maggior parte delle specie patogene sono termofile, crescendo a 43° e
37°C ma non a 25°C.
65
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Campylobacter spp.
L’isolamento di Campylobacter e batteri correlati dipende dagli
agenti antimicrobici presenti nei substrati colturali (C.upsaliensis,
H.fennelliae sono sensibili alla cefalotina), dall’incubazione in
ambiente microaerofilo (5% di O2, 10% di CO2 e l’85% di N2),
alla temperatura di 42°C, che inibisce la crescita del normale
microbiota. Possono essere utilizzati differenti terreni selettivi:
Skirrow, Karmali, Blaser Wang, Butzler, Preston, Bolton, CCDA
(blood free agar). Anche procedure di arricchimento mediante
liquidi (Campy-THIO): per basse cariche microbiche vitali
(portatori, pazienti post-sintomatici o trattati con antibiotici) o
per campioni alimentari. Possono essere impiegati metodi
d’isolamento alternativi: mediante membrane filtranti è possibile
ottenere l’isolamento di specie di Campylobacter incapaci di
crescere a 42° C o su terreni selettivi.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Campylobacter spp.
Semina su membrana filtrante: un volume di feci
determinato (pisello) viene sospeso in brodo
(Brucella brodo) o in soluzione fisiologica e
omogeneizzato; 4-5 gocce di sospensione vengono
deposte sopra una membrana filtrante (acetato di
cellulosa) sterile (pori da 0,45-0,65mm), appoggiata
su una piastra di coltura con terreno non selettivo.
Dopo una breve incubazione a 37°C per 45’, si
procede alla rimozione del filtro e all’incubazione
definitiva per 24-48 ore a 37°C in atmosfera di
microaerofilia. L’utilizzo della tecnica con
membrane filtranti è indicata per la ricerca e
l’isolamento di microrganismi del genere
Campylobacter e di generi correlati.
67
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Campylobacter spp.
Sono disponibili tests immuno-enzimatici o
immuno-cromatografici per la determinazione di
antigeni del cell-wall nelle feci con sensibilità
specie-variabile.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Campylobacter Approccio terapeutico
La gastroenterite è di solito autolimitante, si somministrano liquidi
per compensare le perdite. Per infezioni gravi si somministra
eritromicina/claritromicina o azitromicina, e/o fluorchinoloni
Il fenomeno della farmaco-resistenza da parte delle varie specie
di Campylobacter è in aumento e, in modo particolarmente
allarmante, quella relativa ai fluorochinoloni, identificata in Europa
alla fine degli anni Ottanta. Alcuni studi mostrano una correlazione
tra l’approvazione all’uso dei fluorochinoloni negli allevamenti e lo
sviluppo di campylobacteriosi resistenti ai fluorochinoloni, sia negli
animali che nell’uomo.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Aeromonas e Plesiomonas
Microrganismi a distribuzione ubiquitaria a localizzazione
prevalente in ambiente acquatico. Mentre Aeromonas
presenta una maggiore diffusione, sia in acque dolci che
marine, Plesiomonas viene ritrovata principalmente in
acque tropicali, con prevalenza in acque fresche e dolci.
Quali patogeni opportunisti, batteri del genere
Aeromonas sono stati associati da tempo a quadri di
gastroenterite, soprattutto in immunosoppressi e,
recentemente, ad episodi di tossinfezione alimentare e a
diarrea dei viaggiatori. Gastroenteriti Aeromonasassociate interessano prevalentemente bambini sotto i 5
anni (“summer diarrhea”). A.hydrophila, A.veronii,
A.sobria, A.jandaei e A.caviae sono le specie più
comunemente implicate. L’infezione si contrae per
l’ingestione di cibi o acque contaminate.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Aeromonas e Plesiomonas
Si tratta in genere di diarrea acquosa, talvolta ematica e
con presenza di PMN nelle feci. Da un punto di vista
patogenetico appare accertato che la manifestazione
enterica sia legata sostanzialmente ad enterotossina
citotossica, capace di indurre accumulo di liquido a livello
delle anse intestinali. Oltre all’enterotossina, A.hydrophila è
in grado di esprimere altri fattori di virulenza, come una
tossina citoscheletro alterante, un’enterotossina citotonica
termolabile (Alt) e una enterotossina citotonica
termostabile (Ast). Sindromi diarroiche Plesiomonasassociate (P.shigelloides) interessano individui a che hanno
ingerito pesce contaminato o sono stati esposti ad acque
contaminate, senza correlazioni con l’età. La diarrea può
assumere caratteristiche di forma dissenterica. In soggetti
immunodepressi P.shigelloides può passare nel sangue,
causando ostomieliti, artriti settiche, sepsi.
71
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Aeromonas/Plesiomonas
Aeromonas e Plesiomonas, crescono sui
normali terreni differenziali; l’uso di terreni
selettivi (Aeromonas selective, CIN) può
facilitarne l’isolamento; per forme subacute
o croniche può essere utile una procedura
d’arricchimento (acqua peptonata, pH 8.5).
72
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Aeromonas/Plesiomonas
Infezione in genere autolimitante, terapia di
supporto per recuperare i liquidi e i sali
persi.
Resistenti spesso a penicilline e
cefalosporine, eritromicina.
Sensibili (DST*) alla ciprofloxacina,
gentamicina, amikacina e trimetoprimsulfametoxazolo.
*Disk susceptibility test
73
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Yersinia enterocolitica
Patogeno enterico responsabile di forme cliniche anche
gravi, specialmente in età giovanile e negli anziani, con
possibili sindromi post-infettive e complicanze su base
autoimmunitaria. L’infezione è una zoonosi causata da
alcuni sierogruppi di Y.enterocolitica (O3, O9, O5, O8, O27).
Il reservoirs naturale è rappresentato da numerose specie di
animali, quali cavie, roditori, conigli e suini (tessuto linfatico
dell’orofaringe). Il germe è trasmesso per ingestione di cibi o
acque contaminati (latte, maiale) o acqua, per trasmissione
oro-fecale. E’ un germe resistente al freddo (si può
riprodurre a 0-2°C), dando malattie specialmente in zone
geografiche fredde o nei mesi invernali.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Yersinia enterocolitica
L’incidenza di infezione enterica risulta
estremamente variabile nelle diverse aree
geografiche (dall’1% sino al 30%), in
corrispondenza di particolari situazioni endemiche.
I quadri clinici sono enterocolite emorragica, ileite
terminale, linfoadenite mesenterica (sindrome
pseudo-appendicolare), setticemia con focolai
extraintestinali. Possono esservi sequele su base
autoimmunitaria (eritema nodoso, artrite reattiva).
Incubazione compresa tra 4 e 7 giorni.
75
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Yersinia enterocolitica
La patogenesi è complessa con intervento di una
componente adesinica, una componente invasinica e
tossinogenica. L’azione del microrganismo porta alla
formazione di ulcere nell’ileo terminale, con fenomeni
necrotici nelle placche del Peyer ed ingrossamento dei
linfonodi mesenterici. La sintomatologia è
caratterizzata da febbre, crampi addominali (specie in
corrispondenza della fossa iliaca dx così da mimare un
episodio di appendicopatia acuta), diarrea acquosa ed
ematica, spesso con muco.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Yersinia spp
Yersinia cresce bene sui normali terreni
differenziali, anche se l’uso di terreni selettivi
(CIN: Cefsulodin-Irgasan-Novobiocin agar) può
facilitarne l’isolamento; sono raccomandate basse
temperature di incubazione per l’isolamento
primario che è raccomandato solo in caso di
sospetto clinico. Le procedure di arricchimento
(arricchimento a freddo o alcalino) possono
facilitare il rilevamento di basse cariche
microbiche nelle fasi di convalescenza della
malattia o in soggetti asintomatici.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Yersinia spp- Approccio terapeutico
Le infezioni sono solitamente autolimitanti
Sono sensibili alle cefalosporine,
aminoglicosidi, cloramfenicolo, tetracicline e
trimetoprim-sulfametoxazolo
78
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Vibrio spp.
Numerose specie. Il rappresentante di questo genere, V.cholerae,
comprende il biotipo classico (6 sierogruppi, 190 sierotipi), o
sierogruppo O1 e il biotipo El Tor, capaci di determinare forme
epidemiche e spesso pandemiche di diarrea umana. Vibrio spp. sono
abitanti delle acque salate e salmastre in tutto il mondo. Vibrio cholerae è
patogeno solo per l’uomo e il suo veicolo di trasmissione è costituito da
materiale fecale contaminante alimenti (pesci o crostacei) o sorgenti
idriche. Ne consegue che la malattia è concentrata in aree dove esiste una
grave carenza di condizioni igieniche tali da prevenire il diffondersi della
malattia con via di trasmissione principalmente orofecale. Il colera ha
ancora come principale focolaio endemico l’India, nella regione del delta
del Gange; è presente in forma endemico-epidemica in altri paesi
dell’Asia, Africa e America centro-meridionale.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Vibrio spp.
La trasmissione prevalente è uomo-uomo, con varie
modalità di passaggio oro-fecale, tra cui domina quella che
ha come veicolo l’acqua. Il periodo d’incubazione varia da
poche ore ad alcuni giorni. Unicamente i sierogruppi O1 e
O139 sono responsabili della forma epidemica dell’uomo,
producendo la tossina colerica. Tutti gli altri sierotipi (190)
indicati come NAG (non agglutinanti) sono invece
associati a episodi di gastroenterite non epidemica.
80
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Vibrio spp
Produce la tossina CT o enterotossina in grado di determinare,
attraverso un aumento di adenosina-3,5-monofosfato ciclico
(cAMP), l’attività secretoria di anioni cloruro e bicarbonato e di
cationi sodio e potassio (Na, Cl, K, HCO3 e H2O) dalle cellule della
mucosa nel lume intestinale. Questi ioni richiamano acqua, che, nei
casi più gravi, può corrispondere alla emissione di parecchi litri
giornalieri. La sintomatologia del colera è caratterizzata da perdite
elevate di liquidi con disidratazione e squilibrio elettrolitico, con feci
ad acqua di riso (fiocchi di muco), crampi muscolari, ipotensione,
apatia, collasso. Di recente, è stato fatto osservare che talune specie
di vibrioni appartenenti alla normale microflora marina, se messe
nelle condizioni di potersi moltiplicare, possono determinare
infezioni del tratto gastroenterico.
81
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Vibrio spp
Tra i vibrioni marini, i maggiori responsabili di tali
infezioni sono V.parahaemolyticus e V.vulnificus.
Vibrio parahaemolyticus è un alofilo che produce una
enterotossina che causa flogosi della mucosa del
piccolo intestino e sembra essere la causa della
maggior parte degli avvelenamenti alimentari di
provenienza marina e il 20% delle diarree.
82
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Vibrio spp
Vibrio spp. cresce bene sui normali terreni
differenziali, anche se l’uso di terreni
selettivi (TCBS selective agar) può facilitarne
l’isolamento. Nell’impossibilità di semine
immediate, è consigliabile l’uso di terreni di
trasporto (Cary-Blair) o di acqua peptonata
(pH 8).
83
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Vibrio spp
Esistono sistemi immuno-enzimatici e sistemi di
agglutinazione passiva inversa al lattice (RPLA) per
la determinazione dell’enterotossina.
84
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Vibrio spp.-Approccio terapeutico
L'uso degli antibiotici ha dimostrato di ridurre la durata della
malattia e la necessità di reidratazione. Gli antibiotici più usati
sono la tetraciclina o la doxiciclina anche in una
somministrazione singola. Tali antibiotici, però, sono
controindicati nei bambini in quanto possono formare depositi
nei denti e nelle ossa; per questo si preferisce usare l'eritromicina
o azitromicina
Nelle aree dove il Vibrio cholerae mostra resistenza a questi
antibiotici si possono usare il cotrimossazolo, il cloramfenicolo o
l'eritromicina e come ultima scelta
fluorochinoloni come ciprofloxacina o norfloxacina, ai quali
tuttavia spesso il vibrione è resistente.
85
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Clostridium spp
Batteri Gram+, sporigeni, con uno sporangio a
clostridio che deforma il germe lungo 4-6 µm, della
famiglia delle Clostridiaceae, a cui
appartengono Clostridium perfringens, Clostridium
tetani e Clostridium botulinum
Sono batteri mobili e la tossina che secernono sono
responsabili di i patologie gastro enteriche
intossicazione alimentare, cangrena, botulismo,
ecc…)
86
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Clostridium perfringens
Clostridium perfringens del tipo A costituisce una delle cause
principali di intossicazioni alimentari nell'essere umano e può
essere la causa di gangrena gassosa nel caso di ferite infette.
Clostridium perfringens del tipo C causa enteriti necrotiche. è un
batterio gram-positivo, anaerobio, sporigeno. Ne esistono 5 tipi
capaci di produrre tossine (A - E). C. perfringens è ubiquitario
(suolo tratto intestinale umano e animale. Le spore possono
proliferare negli alimenti preriscaldati, pronti per essere
consumati. I ceppi termoresistenti sopravvivono per più di un'ora
alla temperatura di 100° C, mentre quelli termolabili vengono
inattivati dopo 10 minuti a 100° C. Dopo l'ingestione di alimenti
contaminati da C. perfringens (ne bastano 10 germi per grammo
di alimento), le enterotossine vengono liberate in concomitanza
con la formazione delle spore. Queste enterotossine sono
resistenti contro gli enzimi digestivi
87
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Clostridium perfringens
I germi si moltiplicano nel tenue, producendo una citotossina
(enterotossina) che provoca diarrea non infiammatoria, dolori
addominali, senza di norma febbre e vomito (incubazione 8-24
ore). C. perfringens tipo C, responsabile di una forma di
enterite necrotizzante (mortalità attorno al 40%), produce due
tossine, α e β, nonchè una enterotossina, comune a quella di
C.perfringens tipo A. La citotossina A agisce sulla membrana
cellulare inducendo una perdita di potassio intracellulare, poi
la formazione di vescicole. Isolamento del batterio (coltura
semiquantitativa) e/o ricerca della tossina nelle feci, mediante
colture di biopsie intestinali, emocolture e la dimostrazione di
anticorpi anti-β-tossina. Le colture per anaerobi e la
colorazione di Gram del cibo possono facilitare la diagnosi.
88
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Clostridium perfringens
La tossinfezione alimentare da C. perfringens può
essere diagnosticata con colture quantitative (TSC
agar: C. perfringens agar base + Tryptose Sulfite
Cycloserine agar + Egg Yolk emulsion; SFP agar:
Kanamicina e polimixina + Egg Yolk emulsion) in
anaerobiosi su alimenti o feci.
89
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Clostridium perfringens
Rilevamento di enterotossina. La ricerca
dell’enterotossina nelle feci è
considerato l’approccio più valido.
Esistono kits per la ricerca
dell’enterotossina prodotta da C.
perfringens, mediante agglutinazione
passiva inversa al lattice (RPLA) o
tecniche immunoenzimatiche (ELISA).
90
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C. perfringens -Approccio terapeutico
Le infezioni gravi richiedono la rimozione
chirurgica del tessuto necrotico. La
terapia si basa su penicilline ad alte dosi
e nei casi gravi anche metronidazolo o
vancomicina.
91
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C. difficile
Fino alla metà degli anni ’70 l’importanza clinica di C.
difficile è stata sottovalutata. Questo microorganismo
veniva isolato raramente da colture fecali e veniva
raramente associato a malattie umane. A partire
dalle seconda metà degli anni ’70 grazie a studi
sistematici è emerso che i ceppi di C. difficile
produttori di tossine sono gli agenti causali di malattie
a carico del tratto gastrointestinale associate al
trattamento antibiotico.
Recentemente da alcuni paesi viene segnalato un
aumento dei numero di casi di malattia associata a
C. difficile
92
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C. difficile
E’ la principale causa di diarrea infettiva in nosocomio
Le infezioni possono essere esogene da persona a persona (la
manipolazione da parte del personale sanitario rappresenta il
principale veicolo del germe) o endogene per il sopravvento di
ceppi produttori di tossina dopo trattamento antibiotico.
Alcuni pazienti possono essere colonizzati ed asintomatici, in altri
le manifestazioni cliniche possono variare da diarrea lieve autolimitante a coliti pseudomembranose fulminanti con pericolo di
vita.
Solo l’1-5% dei pazienti vanno incontro a malattia grave con
conseguente colectomia, ricovero in rianimazione e morte (la
mortalità è elevata anche dopo intervento chirurgico)
93
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C.difficile
Terreni di coltura nel sospetto di diarrea da
antibiotici (Isolamento di C.difficile). La coltura per
C.difficile: prevede la semina del campione su
terreni selettivi/differenziali (CD come CCFA
(cicloserina cefoxitina fruttosio agar) direttamente
inoculate e incubate per 48 ore in anaerobiosi. Il
retrattamento delle feci mediante shock etanolico
(volumi uguali di etanolo e feci mescolati per 1 ora)
aumenta la sensibilità della coltura, favorendo la
crescita di Clostridium per campioni risultati positivi
alla tossina, per finalità epidemiologiche o per saggi
di sensibilità, o a quelli risultati negativi alla ricerca
della tossina per un ulteriore saggio di tossigenicità,
ove persista il sospetto clinico.
94
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C.difficile
Il saggio di citotossicità su colture
cellulari da filtrato fecale per il
rilevamento della tossina B (TCCA: tissue
colture cytotoxin assay,) è ancora
considerato il “gold-standard” per la
diagnosi di ICD. Il test non è utilizzabile
nella pratica clinica per i tempi di
risposta (TAT>48 ore) e per l’elevato
costo (linee cellulari).
95
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C.difficile
In commercio sono disponibili test in real-time PCR in
grado di rilevare, a partire dal campione, geni della
tossina B e di quella binaria. La possibile
automazione delle fasi di estrazione, amplificazione
e lettura, insieme al TAT di poco più di un'ora, ne
fanno il test diagnostico ideale. Inoltre il loro costo è
decisamente elevato (mediamente 5-10 volte
quello di un test convenzionale EIA o IC). E.coli.
Sono in fase di sperimentazione e di sviluppo
tecniche in PCR per la determinazione della
tossigenicità dei ceppi isolati o per la
determinazione diretta di ceppi tossigeni nelle feci.
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C.difficile
Si valuta (glutammato deidrogenasi - GDH) antigene
comune a C.difficile, richiede. Può dare reazioni crociate
con P.anaerobius e C.sporogenes. Ricerca delle tossine
A/B con metodiche immudoenzimatiche (EIA) o
immunocromatografiche (IC): sistemi mirati esclusivamente
all’evidenziazione delle tossine A/B di C. difficile; sconsigliati
i test che rilevano la sola tossina A per la presenza di ceppi
tossinogenici produttori esclusivamente di tossina B.
Rispetto al test antigenico, il rilevamento delle tossine
risente maggiormente delle modalità di conservazione del
campione: le tossine si degradano rapidamente se il
campione non viene conservato a 2°- 8°C.
97
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
C.difficile- Approccio terapeutico
Si sospende il trattamento antibiotico
responsabile della patologia, nel caso di
fallimento si tratta con metronidazolo o
vancomicina
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Clostridium botulinum
Causa rara di intossicazione alimentare. differenti
forme di botulismo: I) botulismo di origine
alimentare conseguente all’ingestione di tossina
preformata presente nell’alimento; II) botulismo da
ferita conseguente alla produzione di tossina in vivo,
dopo moltiplicazione del clostridio in una ferita
infetta; III) botulismo infantile, conseguente alla
moltiplicazione del clostridio in vivo con produzione
di neurotossina nell’intestino del bambino. Sebbene
sia da considerare, a tutti gli effetti, una tossinfezioni
alimentare, la sintomatologia enterica può essere
modesta ed incostante, prevalendo la sintomatologia
neurologica.
99
Tossina botulinica
Sulla base del valore di LD50 di circa 1
ng/kg [3], poche centinaia di grammi di
questa tossina potrebbero teoricamente
uccidere ogni essere umano presente
sulla Terra (a scopo comparativo, la
stricnina richiederebbe 400 tonnellate
per uccidere ogni essere umano).
Generalmente le dosi letali orali risultano
comprese fra 0,5 e 5 mg/kg di alimento
ingerito.
100
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Indagini- Esame colturale-Terreni di coltura nel sospetto di tossinfezione
Nelle tossinfezioni da B.cereus e in quelle da S.aureus, il germe va
ricercato nel vomito, nelle feci o nel cibo residuo mediante
terreni selettivi (Mannitol salt agar, PEMBA: Polymxxin Egg
Yolk Mannitol Bromothymol blue Agar). Colture quantitative
sulle feci. Gli stafilococchi dovrebbero essere tipizzati (fagi) e a
test per la produzione di tossina, (laboratorio di riferimento). Gli
stipiti produttori di tossina possono essere identificati come
causa di intossicazione se si isola lo stesso fagotipo nelle feci e
negli alimenti. Esistono kits per la ricerca dell’enterotossine
A,B,C,D, mediante agglutinazione passiva inversa al lattice
(RPLA). La conferma richiede la dimostrazione della presenza
della tossina nei materiali organici (feci, vomito) e, negli alimenti
sospetti.
101
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Staphylococcus aureus
Principale causa di intossicazione alimentare, con nausea, vomito,
crampi e dolori addominali, spesso seguiti da diarrea. Il periodo
d’incubazione è di 1-6 ore. E’ causata da ingestione di alimenti
proteici (uova, latticini, salumi, creme, carni) in cui S.aureus
crescendo ha prodotto l’enterotossina (enterotossina preformata)
termostabile. La sintomatologia è dovuta all’effetto
dell’enterotossina sulla peristalsi intestinale e sul centro del vomito.
I cibi che causano questa tossinfezione sono dolci con crema,
budini, prodotti a base di latte, carni. La tossina è relativamente
stabile è può essere presente in assenza di microrganismi vitali,
dopo la cottura, pastorizzazione o conservazione prolungata di
alimenti. La diagnosi è suggerita dall’anamnesi, dal breve periodo
d’incubazione e dimostrando grandi quantità di stafilococchi nei
cibi contaminati. S. aureus fa parte della flora intestinale e può essere
presente nelle feci in scarsa concentrazione.
102
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
S.aureus
. Rilevamento di enterotossina. Esistono kits per
la ricerca dell’enterotossine A,B,C,D,
mediante agglutinazione passiva inversa al
lattice (RPLA). Il riscontro di enterotossina nel
vomito (non sono attualmente disponibili kit
per la ricerca della enterotossina nelle feci) è
comunque di limitato valore diagnostico..
103
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
S.aureus
La malattia è autolimitante.Non esiste una
terapia specifica per la cura di questa
patologia. Normalmente è sufficiente un
trattamento reidratante nei casi in cui si
registra notevole perdita di liquidi ed elettroliti.
104
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Bacillus cereus
B.cereus è diffuso nel suolo, nell’acqua e su vegetali.
La germinazione e la moltiplicazione dei batteri può
essere conseguente alla bollitura o alla conservazione
prolungata del riso a temperatura ambiente. Alla
moltiplicazione del germe segue la produzione di
tossina termostabile e resistente a pepsina e tripsina
(tossina emetica ST). Esiste una seconda tossina
(tossina diarroica LT), termolabile, tripsino-sensibile,
che viene distrutta dalla frittura, provvista anche di
proprietà dermonecrotiche e di permeabilità
vascolare.
105
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Bacillus cereus
Sono note due tipi di intossicazioni: la sindrome diarroica,
simile all’intossicazione da C.perfringens, con diarrea e dolore
addominale 8-16 ore dopo l’ingestione, e la sindrome emetica,
caratterizzata da nausea e vomito, 1-5 ore dopo l’ingestione
dell’alimento infetto. Il potenziale tossinogenico può
comprendere un’emolisina, due fosfolipasi C
(fosfatidilcolinospecifica) (fosfatidilinositolo-specifica), una
citotossina K e una sfingomielinasi. L’intossicazione consegue
all’ingestione dell’enterotossina, presente negli alimenti
contaminati (cereali, specialmente riso, latticini, carne,
vegetali, alimenti essiccati). La diarrea è di tipo secretorio e
non infiammatorio.
106
Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Bacillus cereus
. cereus fa parte della flora fecale e pertanto il suo
isolamento dalle feci non è correlabile ad
un’infezione del tratto gastrointestinale. La diagnosi
di tossinfezione da B.cereus può essere confermata,
però, dalla presenza di una carica superiore a 105
batteri per grammo di cibo sospetto. Nel caso di
episodi epidemici, come nel caso di tossinfezioni
alimentari, è opportuno confermare la diagnosi con
prove di sierotipizzazione che possono essere
eseguite in laboratori di riferimento.
B
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Infezioni dell’apparato gastro-enterico
Bacillus cereus
Le infezioni sono trattate da un
punto di vista sintomatico, nel caso
risultano efficaci vancomicina,
clindamicina, ciprofloxacina o
gentamicina.
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