Zoonosi ed infezioni trasmesse da artropodi

Zoonosi Le zoonosi sono infezioni che vengono trasmesse all’uomo da animali. La maggior parte delle volte l’animale rappresenta il serbatoio naturale dell’infezione L’infezione per l’uomo è accidentale e non esiste trasmissione interumana La maggior parte di queste infezioni sono presenti solo in alcune aree geografiche e dipendono dalle condizioni igienico sanitarie Vie di ingresso: attraverso la cute, per inalazione o per ingestione

Penetrazione attraverso la cute La cute può essere infettata in tre modi: 1) presenza di alterazioni cutanee o soluzioni di continuo 2) morso di animali infetti con introduzione direttamente a livello sottocutaneo o in circolo di batteri o virus 3) introduzione mediante punture di artropodi o punture di insetto

Penetrazione per inalazione In questo caso ci possono essere due modi per essere infettati 1) microrganismi presenti nella saliva di animali infetti 2) microrganismi presenti nel suolo contaminato da escreti o carcasse di animali infetti In questo caso la prima manifestazione clinica è rappresentata dalla polmonite

Penetrazione per ingestione La maggior parte delle zoonosi sono causate da batteri o parassiti mediante ingestione diretta di cibo contaminato

Brucelle Piccoli microorganismi (0.4 x 1.2  m) Gram-negativi, di forma coccoide o bacillare, asporigeni, immobili, parassiti intracellulari obbligati Crescono lentamente in terreni di coltura arricchiti Sensibili al calore (inattivate a 60°C per 10 minuti o dalla pastorizzazione) Sopravvivono a lungo (mesi) in latte e alimenti conservati a 4-6°C, oltre che in polvere, terreno, acqua 2 antigeni principali: A, M 1 antigene superficiale: L Presenza di endotossine nella parete cellulare Una sola specie con varie biovarianti Biovarianti patogene per l’uomo: B.melitensis, B.abortus, B.suis, B.canis

Brucella spp Brucella melitensis Brucella melitensis scoperta da Bruce nel 1887 Successivamente è stato riconosciuto un complesso di stipiti identificati come Brucella abortus, Brucella suis, Brucella neotomae, Brucella ovis, Brucella canis, e più recentemente sono stati individuati tipi di Brucella infettanti i mammiferi marini

Agente etiologico Brucella species: usulmente B. abortus (bovini),B. abortus (bovini), B. melitensis, B.ovis (pecore e capre),B. melitensis, B.ovis (pecore e capre), B. suis (suini),B. suis (suini), e raramente B. canis (cani).B. canis (cani).

importanza “Brucellosis remains a major zoonosis worldwide” Presente in tutto il mondo, specialmente nei paesi mediterranei; è inoltre diffusa in India, nei paesi medio-orientali, nell’Asia centrale e nell’America latina Problema di sanità pubblica per le infezioni umane ed causa di gravi danni economici per le infezioni negli animali d’allevamento

Brucellosi: un zoonosi L’incidenza e la prevalenza della malattia varia ampiamente da paese a paese. La brucellosi bovina causata soprattutto da B. abortus è ancora la forma più frequente a livello mondiale. Nell’uomo la brucellosi ovi-caprina causata da B. melitensis è di gran lunga la malattia clinicamente più importante; ha una limitata distribuzione geografica: regine mediterranea Asia occidentale, parte dell’Africa e America Latina.

L’infezione nell’animale Periodo di incubazione variabile e prolungato durante il quale si ha la colonizzazione del sistema linforeticolare senza significative risposte anticorpali. In seguito alla maturazione sessuale nei maschi o alla gravidanza nelle femmine le brucelle colonizzano gli organi genitali: orchite, epididimite, aborto in occasione della prima gravidanza. Le successive gravidanze sono portate a termine, ma si verifica importante eliminazione della brucella al momento del parto e con il latte

Serbatoi animali Malattia nota sin dai tempi di Ippocrate

Trasmissione principali modalità di trasmissione: una legata all’attività professionale (allevatori, veterinari, addetti ai macelli)una legata all’attività professionale (allevatori, veterinari, addetti ai macelli) non professionale associata al consumo di latte non pastorizzato o prodotti caseari (formaggi non stagionati da latte di pecora-capra)non professionale associata al consumo di latte non pastorizzato o prodotti caseari (formaggi non stagionati da latte di pecora-capra) per aerosol (rischio professionale per i laboratoristi)per aerosol (rischio professionale per i laboratoristi)

Patogenesi Penetrazione delle brucelle per via oro-faringea, transcutanea o inalatoria Fagocitosi ad opera di neutrofili e macrofagi Batteriolisi intracellulare nei neutrofili Replicazione nei macrofagi dei linfonodi regionali Disseminazione ematica (batteriemia) Localizzazione e replicazione negli organi del sistema reticolo-endoteliale (linfonodi, fegato, milza, midollo osseo) Attivazione della risposta immunitaria cellulo- mediata (linfociti T, IFN- , TNF- , IL-12) Attivazione dei macrofagi e distruzione dei batteri intracellulari

Disseminazione agli organi linfatici

Malattia nell’uomo Può coinvolgere diversi organi o può essere sistemica. Quasi tutti i pazienti presentano febbre a volte ondulante Sintomatologia clinica variabile – Mal di testa, debolezza, artralgia, depressione, perdita di peso, affaticamento, disfunzioni al fegato

Malattia nell’uomo Nel 20-60% dei casi – Si possono avere complicazioni a livello osteoarticolare come Artriti, spondiliti, osteomeliti In alcuni casi ci può essere un ingrandimento del fegato Complicazioni gastrointestinali Nel 2-20% dei casi – Coinvolgimento genitourinario Molto comuni orchite ed epiddimite

Anatomia patologica Iperemia, degenerazione e fenomeni necrotici negli organi bersaglio Reticolo-endotelite granulomatosa: - formazione dei granulomi brucellari, con cellule epiteliodi, linfociti, plasmacellule, cellule di Langhans e cellule giganti da corpo estraneo - raramente necrosi caseosa nei granulomi Deposizione di immunocomplessi: glomerulonefrite, artrite, epatite, uveite

Leptospira Tassonomia complessa con molte specie e molti sierotipi, Ceppi saprofiti (Leptospiria biflexa) Ceppi patogeni (Leptospira interrogans) Sottili elicoidali (0,1x6-12 μm) Una o entrambi le parti terminali a forma di uncino Aerobio obbligato Crescita lenta

Fattori di virulenza Invasione diretta e replicazione nei tessuti Glomerulonefrite da immunocomplessi Identificate alcune tossine dotate di attività emolitica o fosfolipasica

Epidemiologia Serbatoi: roditori (in particolare i topi), cani, animali da fattoria e animali selvatici Uomo: ospite accidentale dell’ultimo stadio Il microrganismo può penetrare la pelle attraverso lesioni minori nell’epidermide Gli individui si contagiano per ingestione di acqua contaminata da urina di animali infetti o per contatto con tessuti di animali infetti Persone a rischio sono quelle esposte ad acqua stagnante di fiumi o laghi contaminata da urina Esposizione legata al tipo di lavoro ad animali infetti per allevatori, macellai, veterinari Infezione rara negli Stati Uniti ma ha una distribuzione mondiale La malattia è più comune nei mesi caldi (attività ricreative)

Malattie Sindrome simile a quelle virali Leptospirosi sistemica con meningite asettica o leptospirosi anitterica Malattia grave (malattia di Weil o malattia itterica ) con collasso vascolare, trombocitopenia, emorragia e disfunzione epatica e renale

Terapia, profilassi e controllo Nel caso di infezioni gravi si utilizza penicillina o ampicillina per via endovenosa Per la profilassi si usa doxicillina Mandrie ed animali domestici dovrebbero essere vaccinati La popolazione di topi deve essere tenuta sotto controllo

Psittacosi La psittacosi, è una malattia infettiva, causata da Chlamydia psittaci, generalmente trasmessa da uccelli (piccioni, pappagalli e altri volatili) all'uomo. Si manifesta con febbre continua o subcontinua, stato tifoso, segni neurologici e con una broncopolmonite desquamativa ed emorragica. Prima dell'avvento degli antibiotici la letalità era del 40%.

Epidemiologia È presente in tutto il mondo. Spesso associata alla presenza di uccelli domestici malati o apparentemente sani. Occasionalmente si manifestano epidemie in un solo nucleo familiare, in negozi di animali ed uccelli domestici, in esposizioni di uccelli in giardini zoologici ed in piccionaie. La maggior parte dei casi umani sono sporadici e le infezioni passano probabilmente inosservate.

Trasmissione L'infezione si trasmette inalando le clamidie presenti in feci essiccate, secrezioni oculari o nasali e polveri provenienti da piume di uccelli infetti. Situazioni che si possono verificare durante la pulizia di gabbie, la manipolazione di carcasse, il trasporto, la custodia, il possesso e il commercio di uccelli, oppure durante visite a giardini zoologici, voliere e negozi di animali. Sono state descritte infezioni in personale di laboratorio. La trasmissione interumana, seppur rara, è stata documentata, ma potrebbe essere causata da C. pneumoniae e non daC. psittaci.

36 LA RABBIA Malattia infettiva a carattere acuto, che si manifesta con sintomi esclusivi a carico del SNC con fenomeni eccitativo/depressivo ed associati ad aggressività e paralisi. Il virus della Rabbia presenta ampia diffusione territoriale, attitudine a provocare encefalite ad esito letale nei mammiferi.

38 Eziologia Fam. Rhabdoviridae Gen. Lyssavirus (Genotipo 1-1) Virus Fisso -Isolato e adattato ad animali da laboratorio inoculati per via intracerebrale -Spiccato neurotropismo -Causano Encefalite letale dopo periodo di incubazione costante -Scarsamente rilevabile alle Ghiandole salivari Virus da strada -Isolato da animali naturalmente infetti -Causano encefalite letale con periodo di incubazione variabile -Spiccato tropismo per ghiandole salivari

39 Famiglia RHABDOVIRIDAE Virus a: RNA monocatenario, lineare, non segmentato a polarità negativa Nucleocapside a simmetria elicoidale Provvisti di Envelope con “aculei” (10 nm): * etere-cloroformio sensibile Forma tipica “a proiettile” (in Greco: rabdo=bastoncino) Dimensioni : 70x170 RNA polimerasi-RNA dipendente associata al virus Replicazione intra-citoplasmatica Maturazione per gemmazione dalla membrana plasmatica (envelope) Classificazione

40 Genere LYSSAVIRUS Virus Rabbia (Genotipo 1-1) Ospiti naturali: cane, gatto, carnivori selvatici, bovino, chirotteri, uomo Distribuzione geografica: mondiale, ad eccezione di Australia, Nuova Zelanda, Giappone, Regno Unito, Islanda, Irlanda, Scandinavia, Antartide Classificazione

Epidemiologia Ampia gamma di animali selvatici come procioni, molfette, scoiattoli, volpi e pipistrelli costituiscono un serbatoio per il virus della rabbia Nei paesi in via di sviluppo un serbatoio è rappresentato anche da cani e gatti domestici L’uomo viene infettato in genere dal morso di un animale ma in alcuni casi, l’infezione può essere trasmessa per aereosol (goccioline contenenti il virus da pipistrelli infetti)

Trasmissione

Replicazione

44 Cicli epidemiologici della rabbia CICLO SILVESTRE vede implicati selvatici di specie variabile nelle diverse aree geografiche CICLO URBANO Si esprime fra i domestici e trova nel randagismo il principale meccanismo di attivazione e conservazione Volpe Mangosta Procione Moffetta Chirotteri Ruminanti domestici e selvatici Cane Gatto Selvatici addomesticati o che si avvicinano ai centri urbani UOMO

Patologia In seguito all’inoculazione, il virus può replicarsi localmente, per poi penetrare nel sistema nervoso periferico, dove si trasferisce passivamente verso il SNC Successivamente il virus infetta il tronco cerebrale, il cervelletto ed altre strutture cerebrali (encefalite diffusa) Dal cervello diffonde lungo il sistema nervoso autonomo, disseminando l’infezione in altri tessuti inclusi la cute, la cornea, e le ghiandole salivari.

Sintomatologia I sintomi sono caratterizzati da allucinazioni, irrequietezza, convulsioni, debolezza, disturbi mentali, paralisi, coma ed infine morte Classico segno della rabbia: idrofobia In questo caso incapacità dolorosa per contrazioni spasmodiche di ingerire liquidi

Trattamento e prevenzione Una volta che si presentano i segni clinici della rabbia non esiste nessun trattamento efficace Per la profilassi esiste un vaccino con ceppi virali attenuati Profilassi pre-esposizione indicata nei soggetti ad alto rischio professionale (veterinari) Profilassi post-esposizione in caso di morso di animale con sospetto di rabbia, immunizzazione passiva con immunoglobuline anti-rabbia ed immunizzazione attiva con vaccino.

Infezioni trasmesse da artropodi Queste infezioni sono trasmesse all’uomo in modo accidentale da insetti e zecche attraverso un pasto ematico. Alcune di queste patologie sono altamente diffuse come ad esempio la malaria altre invece sono confinate solo in alcune aree geografiche La distribuzione geografica dipende da quella del vettore

Patogeni trasmessi da vettori

La malaria Rappresenta una delle malattie che colpisce circa il 40% della popolazione mondiale provocando milioni di morti l’ anno In particolare bambini e donne in gravidanza Con un numero di casi clinici ancora maggiore E’ delimitato in aree geografiche come l’Africa sub-sahariana, l’Asia e il sud America Fattori predisponenti paesi in via di sviluppo

Diverse specie di Plasmodium Plasmodium falciparum Malaria terzana maligna Plasmodium vivax Malaria terzana benigna Plasmodium malarie Malaria quartana Plasmodium ovale Malaria terzana benigna

Distribuzione della malaria

Sintomatologia clinica Rialzo febbrile anche oltre i 40°C Ingrossamento della milza Rigidità muscolare, cefalea, dolori addominale, nausea e vomito, malessere I sintomi si presentano con regolarità temporale rappresentando il ciclo replicativo del parassita Dopo replicazione di diversi cicli replicativi negli eritrociti si ha anemia

Plasmodium specie I plasmodi sono sporozoi che parassitano le cellule del sangue e richiedono due ospiti: 1) la zanzara per gli stadi riproduttivi sessuati 2) l’uomo ed altri animali per gli stadi di riproduzione asessuata

Ciclo biologico

Ciclo vitale L’infezione inizia nell’uomo con la puntura di una zanzara che introduce con la saliva sporozoiti infettivi di plasmodio nel sistema circolatorio Gli sporozoiti sono trasportati al fegato dove avviene la riproduzione asessuata Gli epatociti si rompono liberando i plasmodi (merozoiti)i quali si legano a specifici recettori presenti sulla superficie dell’eritrocita ed entrano nelle cellule iniziando il ciclo eritrocitario La riproduzione asessuata avviene attraverso una serie di stadi (anello, trofozoite, schizonte) che culmina con la rottura dell’eritrocita.

Caratteristiche della crescita Negli eritrociti dell’ospite i parassiti trasformano l’emoglobina in globina ed ematina, L’ematina si modifica al tipico pigmento malarico. La globina viene degradata da enzimi proteolitici e viene digerita

Patogenesi Il danno maggiore della malaria è a livello del fegato, ma possono essere coinvolti anche altri organi. Due meccanismi patogenetici fondamentali: gli eritrociti infettati si legano alle cellule dell’endotelio vascolare ed agli eritrociti sani, bloccando il flusso ematico e causando ischemia Inoltre sulla membrana compaiono modificazioni antigeniche indotti dal plasmodio provocando la produzione di sostanze infiammatorie

Trasmissione e controllo Può essere trasmessa per via transplacentare, con trasfusioni di sangue o con aghi infetti L’infezione naturale avviene solo attraverso la puntura di una femmina di zanzara infetta Il controllo della malaria si basa sulla eliminazione delle sedi di riproduzione delle zanzare, sulla protezione individuale dalle zanzare, col trattamento di persone esposte con farmaci capaci di sopprimere lo sviluppo dei parassiti

Leishmaniosi

Infezioni da Leishmania Protozoo (classe Zoomastigophora) Infetta numerosi animali domestici e selvatici, oltre l’uomo Trasmissione mediante artropode vettore (flebotomo) Complessi principali – L. donovani – L. tropica, L. major, L. aethiopica – L. braziliensis

Infezioni da Leishmania LEISHMANIOSI VISCERALE LEISHMANIOSI CUTANEA DEL VECCHIO MONDO LEISHMANIOSI CUTANEA DEL NUOVO MONDO LEISHMANIOSI MUCO-CUTANEA

Leishmaniosi viscerale Complesso L. donovani – L. donovani – L. infantum – L. chagasi I ceppi all’interno di una specie sono differenziati in base al patrimonio enzimatico (ZIMODEMI) Gli zimodemi possono essere VISCEROTROPI o DERMOTROPI In Italia la leishmniosi viscerale è causata dagli zimodemi viscerotropi di L. infantum, mentre la forma cutanea è causata dagli zimodemi dermotropi della stessa specie

Leishmaniosi viscerale Ampia distribuzione geografica (>90% dei casi in India, Bangladesh, Nepal, Sudan, Brasile) Endemica nel bacino del Mediterraneo. In italia >200 casi all’anno

Leishmaniosi viscerale Trasmissione Puntura dell’insetto vettore Emotrasfusione Trasmissione materno-fetale

Ciclo di vita

Ciclo biologico della leishmania Trasmissione mediante artropodi Riproduzione asessuata Dimorfismo – Amastigote (senza flagelli): ospite vertebrato – Promastigote (con flagello): artropode Moltiplicazione intracellulare (monociti/macrofagi)

Leishmaniosi viscerale Clinica Incubazione: molto lunga, anche anni! Esordio graduale, con periodi di febbre alternati a periodi di apiressia Nel periodo di stato: FEBBRE: andamento vario, max remittente, talora con 2 picchi giornalieri. Brividi NO, sudorazioni abbondanti SI SPLENOMEGALIA: milza dura, può palparsi in fossa iliaca sinistra Epatomegalia e linfoadenomegalia generalizzata

Kala-azar (febbre nera) Frequente in India Chiazze di iperpigmentazione cutanea – Lesioni cicatriziali da forme di leishmaniosi cutanea – Recidive alla cute dopo leishmaniosi viscerale

Terapia e profilassi Antimoniali pentavalenti – Tossicità cardiaca Amfotericina B deossicolato oppure in formulazione lipidica (liposomiale, complessata o in dispersione) – Durata 3-4settimane (di meno con la forma liposomiale) Eliminazione vettori Protezione dalla puntura del vettore Non esiste vaccino

Malattia di Lyme Malattia infettiva a decorso polifasico causata da una Spirocheta : Borrelia burgdorferi Stadio 1: stagione estiva. Lesione cutanea eritematosa in estensione dal punto di inoculo “ erythema migrans” Stadio 2, 3 : coinvolgimento di - Sistema articolare - Apparato cardiocircolatorio - Sistema nervoso

Malattia di Lyme - Eziologia Borrelia burgdorferi: famiglia Spirochetaceae, ordine Spirochetales Dimensioni micron x micron Cilindro protoplasmatico -membrana citoplasmatica interna, membrana esterna. Elicoidale, flagellato (7- 11), microarofilo NB: maggiore lunghezza, minore spessore, minor numero di flagelli di tutte le Borrelie

Malattia di Lyme: epidemiologia La borrelia viene trasmessa con il morso di zecche del genere Ixodes Le zecche hanno un ciclo vitale che dura due anni e si svolge in 3 fasi : larva, ninfa, adulto Lo sviluppo richiede periodici pasti ematici da un ospite vertebrato - larve e ninfe si nutrono su roditori – altri vertebrati - zecche adulte si nutrono su mammiferi di media- grossa taglia (cervi)

Malattia di Lyme: epidemiologia L’uomo viene punto occasionalmente. La trasmissione avviene durante il pasto ematico. La zecca deve rimanere attaccata almeno 24 ore per trasmettere la borrelia

Malattia di Lyme: epidemiologia

Malattia di Lyme : patogenesi Ingresso attraverso la cute per mezzo del vettore Incubazione 3-32 giorni Punto di inoculo, moltiplicazione locale  erithema migrans (infezione circoscritta) Diffusione ematogena facilitata dalla adesione sulla superficie del batterio del plasminogeno e del suo attivatore  produzione di plasmina (proteasi) Tropismo per SNC, miocardio, retina,muscoli..

Malattia di Lyme:patogenesi Manifestazioni generali legate alla produzione di TNFα e interleuchina 1β Manifestazioni tardive: persistenza di borrelia nell’organismo (anche anni), fenomeni autoimmuni, liberazione di interleuchine, proteasi, collagenasi intra-articolari

Clinica Fase precoce 1° stadio : eritema cronico migrante (60% - 80% pz) Lesione eritemato papulosa centrale che tende ad accrescersi, vasta lesione anulare (3- 65 cm) a bordi eritematosi lievemente rilevati. Linfoadenopatia regionale. Possibili lesioni cutanee secondarie (più caratteristiche nel 2° stadio) Febbre, malessere generale, cefalea, artromialgie Autorisoluzione in qualche settimana

M.di Lyme: clinica(fase precoce) 2° stadio: (dopo giorni o settimane) Interessamento sistemico Possibili lesioni cutanee anulari secondarie (simili a primarie, ma più piccole, con centro meno infiltrato): svaniscono nel giro di 3-4 settimane Cefalea, mialgie, febbre. SNC e SNP (  15%) quadri di poliradicolonevrite, meningoradicolonevrite, meningite a liquor limpido,  lievi note di encefalite, nevrite dei nervi cranici (VII), mielite. Interessamento cardiaco (  8%); blocco A-V di grado variabile,  miocardite, pericardite.

Malattia di Lyme: clinica (fase tardiva) Fase tardiva  3° stadio (  60%)  infezione persistente Dopo mesi: poliartriti grandi e piccole articolazioni della durata di settimane-mesi con erosione delle cartilagini articolari Decorso cronico con persistenza o intermittenza della sintomatologia Attacchi ricorrenti meno frequenti nel corso degli anni

Malattia di Lyme :clinica (fase tardiva) Dopo mesi - anni Al SNC encefalomielite cronica progressiva con deficit (simile a sclerosi multipla) che interessa la memoria, l’umore, il sonno, il linguaggio. Dopo anni Acrodermatite cronica atrofizzante ( lesioni violacee che divengono sclerotiche e atrofiche )

Acrodermatite cronica atrofizzante

Rickettiosi Sono causate da batteri patogeni intracellulari obbligati del genere Rickettia Sono diffuse in tutto il mondo Sono acquisite tramite puntura di artropode spesso una zecca Il serbatoio è rappresentato da uccelli e mammiferi La più diffusa è conosciuta con il nome di febbre bottonosa del Mediterraneo Il quadro clinico insorge in breve tempo con febbre, cefalea, dolore muscolare, esantema maculare e linfoadenopatia La diagnoi si basa sulla risposta anticorpale specifica mediante immunofluorescenza