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Infezioni dell’apparato gastro-enterico 1. Principali meccanismi di difesa: Barriera fisica della mucosa Movimenti peristaltici PMN IgAs Lisozima (saliva),

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Presentazione sul tema: "Infezioni dell’apparato gastro-enterico 1. Principali meccanismi di difesa: Barriera fisica della mucosa Movimenti peristaltici PMN IgAs Lisozima (saliva),"— Transcript della presentazione:

1 Infezioni dell’apparato gastro-enterico 1

2 Principali meccanismi di difesa: Barriera fisica della mucosa Movimenti peristaltici PMN IgAs Lisozima (saliva), HCl (stomaco), Sali biliari (tenue) Enzimi digestivi Risposta infiammatoria, fagocitosi…… 2

3 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 3

4 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. 4

5 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 5

6 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 ). 6

7 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. 7

8 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. 8

9 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. 9

10 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. 10

11 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”. 11

12 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 Carey- Blair/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. 12

13 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. 13

14 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 14

15 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 15

16 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. 16

17 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. 17

18 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. 18

19 Enterobacteriaceae 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 19 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

20 Enterobacteriaceae 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. 20 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

21 150  Ag somatici O 100  Ag capsulari K + di 50  Ag flagellari H H flagelli O LPS K (Vi) capsula 21 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

22 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 22 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

23 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. 23 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

24 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. 24 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

25 Enterobacteriaceae enterotossine LT : A-B  ADP-ribosilante  +++ AMPc ST  +++cGMP  alterazione trasporto ionico  escrezione liquidi +++ SLT: A-B  stacca un adenina 4324 in rRNA 28S  sintesi proteica Fattori di virulenza 25

26 Enterobacteriaceae emolisine Emolisine spesso associate a m.i. con fimbrie P  e  emolisine Fattori di virulenza 26

27 Enterobacteriaceae Crescita 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. 27 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

28 Escherichia coli E. coli : Bacilli G- Aerobi/anaerobi facoltativi Fattori di patogenicità: Adesine  colonizzazione mucose flagelli  motilità siderofori  cattura nutrienti capsula  blocco fagocitosi LPS  endotossina citossine  veleni responsabili della sintomatologia 28 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

29 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 29 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

30 E.coli 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 %) 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. 30 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Enterobacteriaceae - Morfologia e generalità

31 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). 31

32 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, entero- citotossicità, invasività, ecc.) indagini, per lo più molecolari, attualmente non ancora disponibili per i laboratori di microbiologia clinica. 32

33 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. 33

34 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. 34

35 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. 35

36 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. 36

37 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 O

38 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. 38

39 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. 39

40 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. 40

41 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. 41 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Approccio terapeutico

42 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.,

43 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. 43 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Approccio terapeutico

44 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. 44 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Approccio terapeutico

45 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.) 45 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Approccio terapeutico

46 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 Approccio terapeutico

47 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

48 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

49 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Salmonella spp. Oltre 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

50 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

51 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

52 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 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Salmonella spp.

53 53

54 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 54 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Salmonella spp.

55 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.

56 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.antibioticaciprofloxacinacloramfenicolocotrimoxazoloampicillinaceftriaxonecefiximeazitromicinaacido acetilsalicilicoparacetamolofebbredeliriocorticosteroididesametasone 56

57 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). 57

58 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

59 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 emolitico- uremica. La tossina citotossica provoca rapida degenerazione e necrosi degli elementi cellulari. 59

60 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

61 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.

62 Antibiotic susceptibilty tests preferred before therapy when possible. Rehydration, antibiotics such as ampicillin, ciprofloxacin, trimetoprim- sulphametoxazole and fluoroquinolones. 62 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Shigella spp- Approccio terapeutico

63 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

64 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

65 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 post- infettiva 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

66 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. 66

67 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 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

68 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. 68

69 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. 69

70 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 Aeromonas- associate 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. 70

71 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 Plesiomonas- associate (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

72 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

73 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 trimetoprim- sulfametoxazolo. *Disk susceptibility test 73

74 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. 74

75 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

76 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. 76

77 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. 77

78 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

79 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. 79

80 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

81 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

82 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

83 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

84 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

85 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 azitromicinaantibioticitetraciclinadoxiciclinadentiossaeritromicina 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.cotrimossazolocloramfenicoloeritromicina fluorochinoloniciprofloxacina 85

86 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Clostridium spp BatteriBatteri 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 botulinumGram+sporigeniClostridiaceaeClostridium perfringensClostridium tetaniClostridium botulinum Sono batteri mobili e la tossina che secernono sono responsabili di i patologie gastro enteriche intossicazione alimentare, cangrena, botulismo, ecc…) intossicazione 86

87 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

88 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

89 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

90 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

91 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

92 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

93 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 auto- limitante 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

94 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

95 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

96 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. 96

97 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

98 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 98

99 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

100 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.LD50[3] stricnina 100

101 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

102 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

103 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

104 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

105 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

106 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

107 Infezioni dell’apparato gastro-enterico Bacillus cereus B. 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 10 5 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. 107

108 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. 108


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