MICROBIOLOGIA DELL’APPARATO GASTROENTERICO PRESENZA DI MICRORGANISMI NEL CANALE ALIMENTARE

Manifestazioni cliniche indotte da microrganismi Cavo orale stomatite Esofago esofagite Stomaco gastrite cronica attiva ulcera peptica Intestino enterite dissenteria febbre tifoide Epatiti virali

INFEZIONI INTESTINALI Le infezioni intestinali sono tuttora una delle cause più frequenti di morbosità nel Mondo ed una delle cause più frequenti di mortalità nei Paesi in via di sviluppo, soprattutto in età pediatrica. Nei Paesi sviluppati, in Europa, in Italia, la problematica assume connotazioni assai meno drammatiche. Ciononostante, e non di rado, il medico di base, il medico di sanità pubblica, l’operatore sanitario, debbono intervenire per emergenze cliniche, anche di rilevanza sociale. Oltre ai “classici” agenti eziologici ritenuti responsabili di diarree infettive, praticamente riconducibili a Salmonella, Shigella ed E. coli enteropatogeni epidemici, sono stati, via via, chiamati in causa quali responabili di enterite: Yersinia enterocolitica, Aeromonas hydrophila, E.coli VTEC ( verocitotossinoproduttore ) , E.coli ETEC ( enterotossico ), E.coli EIEC (enteroinvasivo), altri vibrioni diversificati dal responsabile del colera, Clostridium difficile. Tra i protozoi sono comparsi: Cryptosporidium parvum, Isospora belli, Dientamoeba fragilis. Tra gli agenti virali soprattutto i Rotavirus ( meno Adenovirus ).

Infezioni enteriche acute Le infezioni enteriche acute possono venir separate in due principali gruppi ( in accordo sia ai meccanismi patogenetici sia alla sede di malattia nel tratto intestinale) responsabili di: 1) Diarrea; 2)Dissenteria Diarrea: frequenti evacuazioni più o meno liquide. E’ interessato il tratto prossimale dell’intestino tenue. È determinata da patologie che comportano una aumentata perdita di fluidi ed elettroliti. Dissenteria: frequenti evacuazioni intestinali di volume ridotto e con presenza di pus e sangue. E’ interessato il colon: presenza di sangue e pus nelle feci, con dolore, febbre, crampi addominali Nel primo gruppo rientrano le infezioni virali specifiche e quelle sostenute da batteri produttori di enterotossine ( essenzialmente gastroenteriti ); la conseguenza è una diarrea non infiammatoria, con la eliminazione di feci sovente acquose. Alcuni tipici esempi di questo gruppo sono le diarree sostenute da virus e da alcuni protozoi, da V. cholerae e da intossicazione alimentare(S.aureus). Nel secondo gruppo, più vasto, rientrano le infezioni sostenute da batteri che producono una diarrea infiammatoria ( da citotossine, legata all’invasività,.... ), con feci spesso contenenti sangue o muco-pus (enterocoliti, coliti ). Alcuni esempi di questo gruppo sono: Salmonella, Shigella, E.coli VTEC.

Epidemiologia in Italia Di fatto al momento delle attuali conoscenze e segnalazioni ufficiali, in Italia gli agenti responsabili di diarrea acuta infettiva comunitaria sono pochi : Salmonella, Campylobacter ( più frequente al Sud la prima, al Centro-Nord il secondo), G. intestinalis ( peraltro più spesso rilevata in feci non diarroiche ) e Rotavirus che è presente con prevalenze piuttosto variabili.

diarree nosocomiali Le diarree nosocomiali sono sostenute prevalentemente da Clostridium difficile. Fondamentalmente è la terapia con antibiotici ( lincosamine, beta-lattamici e altri) che seleziona C. difficile. Se il ceppo, come sovente accade, è produttore di tossina/e ( più in dettaglio si tratta della possibile produzione di due tossine: la tossina A, che è una enterotossina , e la tossina B, che è una citotossina; entrambe le tossine possono agire in modo sinergico in vivo) ne consegue una diarrea di grado e gravità variabile; può esservi una immediata auto-risoluzione alla sospensione della terapia , oppure si può sconfinare in una severa colite pseudomembranosa, che può mettere in pericolo il paziente stesso. Occorre tener presente che esistono casi di diarrea associata a C. difficile nei quali non è presente nessuna forma di terapia; si ritiene pertanto che la causa scatenante il prevalere del C. difficile sia lo squilibrio della flora intestinale, indipendentemente dall’agente che lo ha provocato. Molto più raramente, alcuni ipotizzano possa essere in causa Clostridium perfringens. In ogni caso, al di là di assai improbabili, rare e/o comunque prevenibili perché prevedibili, infezioni crociate da microrganismi enteropatogeni (Salmonella e Rotavirus, ad esempio), nel paziente ospedalizzato che presenti diarrea improvvisa, le indagini microbiologiche dovranno essere rivolte essenzialmente verso C. difficile.

PAZIENTI AMBULATORIALI Nella pratica quotidiana non è possibile eseguire su ogni campione di feci la ricerca di tutti gli eventuali patogeni in quanto questo comporterebbe un costo molto elevato, non giustificato. Per questo motivo, sulla base delle attuali conoscenze sulla eziologia e sulla epidemiologica delle infezioni dell’apparato gastroenterico, in caso di richiesta generica (coprocoltura), viene effettuata di routine per i pazienti ambulatoriali la ricerca di : Salmonella spp. Shigella spp. Campylobacter spp. come da nomenclatore-tariffario In base alle informazioni cliniche, anamnestiche ed epidemiologiche, qualora il medico si indirizzi verso la ricerca di altri patogeni, potrà farne richiesta specifica al laboratorio. A tale proposito ricordiamo che potrà essere effettuata la ricerca di : Yersinia spp., E.coli enteropatogeni ( EPEC ), E.coli enteroinvasivi(EIEC), E.coli enterotossici(ETEC), E.coli O 157 ( VTEC ), Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Vibrio spp., Aeromonas spp., Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, altri batteri (su richiesta motivata), Miceti, Rotavirus , Adenovirus

La patologia di origine alimentare si può differenziare in: INTOSSICAZIONI, TOSSINFEZIONI E INFEZIONI ALIMENTARI La patologia di origine alimentare si può differenziare in: • INTOSSICAZIONI (da batteri, raramente da miceti) • TOSSINFEZIONI (batteri) • INFEZIONI (da batteri, virus, protozoi, raramente da miceti). All’origine della patologia vi è sempre la contaminazione di cibo o acqua come veicolo. La provenienza dei germi è variabile, la modalità della contaminazione ha spesso come protagonista l’addetto alla preparazione degli alimenti.

PROVENIENZA DEI MICRORGANISMI CONTAMINANTI:

Staphylococcus aureus, cocco Gram +, anaerobio facoltativo. Alcuni ceppi durante la crescita sono in grado di produrre negli alimenti delle tossine termostabili, responsabili di una gastroenterite, conseguente il consumo di cibi contaminati.

• La enterotossina A è quella più comunemente associata alla malattia • La enterotossina B ad enterocoliti pseudomembranose • Le enterotossine C e D si trovano nel latte contaminato Sono buoni induttori di IL-1 Stimolano la peristalsi intestinale, hanno un effetto sul SNC e sono responsabili del vomito.

ESAMI MICROBIOLOGICI - Regole per ottenere campioni corretti Feci per coprocoltura 1) sono sufficienti 1-2 gr. di feci 2) i campioni devono essere introdotti con l'apposita paletta nel contenitore sterile 3) il campione fecale non deve essere contaminato da urina 4) il materiale deve essere raccolto nel momento acuto del processo infettivo  5) per la racolta devono essere scelte le parti contenenti pus, sangue e/o muco Il paziente deve evacuare in un recipiente pulito. Il contenitore viene aperto e, utilizzando la paletta solidale con il tappo, prelevare una piccola quantità di materiale fecale Tampone rettale L’uso del tampone rettali, in sostituzione del campione di feci, deve essere limitato a quei pazienti in cui sia obiettivamente difficile la raccolta del campione fecale. Il tampone rettale è indicato inoltre per la ricerca durante la gravidanza delle portatrici di Streptococco beta emolitico di gruppo B (Streptococcus agalactiae). Introdurre un tampone per la profondità di circa 1-2 centimetri e ruotare per raccogliere materiale fecale e successivamente introdurlo nell’ apposito sistema di trasporto

PARASSITI INTESTINALI (Ricerca nelle feci) Poiché l'eliminazione di alcuni parassiti intestinali non è giornaliera, per un corretto risultato e' opportuno eseguire l'esame parassitologico su almeno tre campioni di feci prelevati in giorni diversi (preferibilmente giorni alterni e comunque nell'arco massimo di dieci giorni). Se si sospetta un'infezione amebica è consigliabile esaminare anche più di tre campioni. Ricerca di cisti di Protozoi, Uova e Larve di Elminti. La ricerca si esegue su qualunque tipo di feci (diarroiche, semisolide, formate). Raccogliere le feci in un contenitore pulito. Inserirle, con la apposita paletta, nel contenitore. N.B. NON RIEMPIRE ASSOLUTAMENTE IL CONTENITORE FINO ALL'ORLO. Ricerca di trofozoiti di Protozoi (forme vegetative di Entamoeba, Giardia ecc.).  La ricerca si esegue solo su feci diarroiche o semisolide o su fiocchi di muco eventualmente presenti. Raccogliere le feci in un contenitore pulito evitando di contaminarle con urina. Inserirle, con la apposita paletta, nel contenitore. Ricerca di vermi adulti o parti di essi emessi con le feci.  Separare il materiale da esaminare dalle feci ed inserirlo in un contenitore pulito con soluzione fisiologica ed inviare in laboratorio.

Infezioni del sistema nervoso: Meningiti Encefaliti Mieliti Ascessi cerebrali

Vie di entrata dei microrganismi nel SNC

MENINGITI Le meningiti sono l'espressione clinica ed anatomo-patologica di una infiammazione delle leptomeningi (aracnoide e pia madre), provocata dall'invasione diretta di un agente infettivo che può essere uno schizomicete, un virus, un micete, un protozoo o un elminta. Tale infiammazione si manifesta sul piano clinico con un quadro di sindrome meningea e da un punto di vista laboratoristico con tipiche modificazioni del liquor cefalo-rachidiano, che ne permettono l'inquadramento nell’ambito di meningiti a liquor limpido e a liquor torbido con interessanti risvolti per la definizione eziologica. Il decorso di queste infezioni è variabile a seconda dell'eziologia e la malattia risulta ancora oggi letale o con elevata incidenza di esiti, particolarmente nelle forme batteriche, mentre la prognosi risulta migliore per le forme ad eziologia virale. In tema di meningiti batteriche, l'avvento degli antibiotici ha migliorato decisamente la prognosi, ma ancora oggi morbilità e mortalità rimangono molto elevate.

Liquido cefalorachidiano (liquor) Il LIQUOR è un fluido limpido, incolore, con pochissime cellule che circola intorno al cervello e al midollo spinale ( Volume nell’adulto: 150 mL ) Protidorrachia: 20 - 50 mg/dL Glucorrachia: 40 - 80 mg/dL Cellule: 3 - 5 mmc Esame macroscopico Esame microbiologico Esame biochimico: glucosio proteine, ecc. Esame colturale Esame microscopico: n. cellule colorazione Identificazione e antibiogramma

Classificazione meningiti Meningiti a liquor torbido: la definizione è basata sulle caratteristiche del LCR, il cui aspetto va da smerigliato a francamente purulento, mentre l'esame chimicomorfologico rivela pleiocitosi neutrofila con conta cellulare superiore a 1000/mmc, ipoglicorrachia spiccata e iperproteinorrachia. In questa categoria rientrano le meningiti batteriche, le meningiti da protozoi (Naegleria spp. e Achanthamoeba spp.) e tra quelle da miceti, le meningiti da Mucorales e Candida spp. Meningiti a liquor limpido: vengono didatticamente suddivise in meningiti con glicorrachia diminuita, come nelle infezioni tubercolari., e in meningiti con glicorrachia aumentata, come nella quasi totalità delle infezioni virali. L'esame chimico morfologico rivela pleiocitosi linfocitaria con conta cellulare inferiore a 1000/mmc. L'aspetto si presenta da limpido a lievemente smerigliato; la proteinorrachia risulta normale o lievemente aumentata nelle meningiti a glicorrachia aumentata e decisamente aumentata in quelle a glicorrachia diminuita.

Barriera Barriera: insieme di strutture a livello del SNC che regolano il passaggio di sostanze organiche ed inorganiche. Tale passaggio avviene tra sangue e liquor (barriera emato-liquorale, situata a livello dell'epitelio dei plessi corioidei), tra sangue e cellule encefaliche (barriera emato-encefalica, situata a livello dei capillari che irrorano l'encefalo) e tra cellule encefaliche e liquor (barriera encefalo-liquorale, costituita dalle cellule ependimali dei ventricoli e dallo strato post-gliale). Il passaggio delle diverse sostanze (proteine come albumina e immunoglobuline e farmaci, come antibiotici e antivirali) è condizionato da alcuni fattori quali peso molecolare della sostanza, percentuale di legame con le proteine, grado di solubilità nei lipidi. Questi meccanismi di barriera hanno implicazioni fisiopatologiche, in quanto fanno del SNC un distretto "protetto", difficilmente raggiungibile dagli agenti infettanti, ma anche da difese specifiche (fagociti, immunoglobuline, complemento) e farmaci. E' quindi evidente come il SNC rappresenti una "terra di conquista" da parte del patogeno che riesca a superare la barriera.

MENINGITI A LIQUOR LIMPIDO Sono causate da Virus: Echovirus, Coxackievirus, HSV, CMV... Batteri: bacillo di Koch, brucella, treponema, leptospira... Miceti: Criptococcus neoformans... Protozoi: Toxoplasma gondi, Tripanosoma... MENINGITI A LIQUOR TORBIDO Sono causate da: Batteri: E. Coli, Haemophilus Influenzae, Neisseria Meningitidis (meningococco), Streptococco Pneumoniae (pneumococco), Miceti: Candida albicans, Mucorales, Protozoi: Naegleria (ameba),

Meningiti Batteriche L'eziologia è diversa a seconda dell'età: Nel neonato prevalgono le meningiti da E.Coli, Proteus, Streptococco agalactiae Dal 1° al 3° anno prevalgono le meningiti da Haemophilus Influenzae Oltre il 3° anno prevalgono le meningiti da Meningococco Nell'adulto: Pneumococco e Meningococco Nell'anziano: meningiti da Pneumococco e Gram – (patogeni opportunisti) Patogenesi: soprattutto diffusione ematogena a partire da un focolaio naso-faringeo. Clinica: sindrome meningea ( decubito a cane di fucile, il paziente giace in decubito laterale con gambe flesse al ginocchio, cosce flesse all’anca e capo in iperestensione; rigidità nucale,…)

ASCESSI CEREBRALI Sono flogosi suppurative del parenchima cerebrale. Eziologia: Streptococchi, Stafilococchi, Haemophilus, E.Coli, Proteus, Toxoplasma gondi (in immunodepressi). Patogenesi: diffusione per contiguità in corso do otiti, sinusiti... Per via ematogena in corso di endocardite, polmonite... Anatomia patologica: raccolta purulenta circoscritta da una capsula di tessuto di granulazione, con edema pericapsulare, a sede generalmente nella sostanza bianca. Clinica: febbre, segni di ipertensione endocranica, sintomi neurologici a focolaio.

ENCEFALITI VIRALI Eziologia - Infezioni da virus che causano encefalite acuta: Herpesvirus, Poliovirus, Arbovirus, Rabdovirus ( Patogenesi: via ematogena più frequente, oppure via assonica per virus della rabbia e HSV; in particolare il neonato può contrarre HSV2 passando dal canale del parto. Anatomia patologica: focolai necrotico-emorragico intraparenchimale con infiltrato linfomonocitario perivascolare. Clinica: sindrome meningea , dovuta alla meningoencefalite, alterato stato di coscienza, deficit focali). - Infezioni del Sistema Nervoso da: Morbillivirus (Panencefalite sclerosante subacuta: per infezione persisente del SNC sostenuta dal virus del morbillo. Dopo 5-10 anni dall'infezione primitiva, si hanno deficit mnesici, alterazione della personalità, decadimento intellettivo, crisi convulsive, coma e morte). - Infezionie del Sistema Nervoso da HIV (Encefalopatia e AIDS dementia complex: per infezione da HIV, si ha atrofia parenchimale)

Campioni di liquido cefalorachidiano ed aspirati da ascesso cerebrale In mancanza di richiesta specifica, in questi materiali vengono ricercati dal laboratorio di microbiologia: Pneumococchi ed altri Streptococchi aerobi, Meningococchi, Emofili, Enterobatteri ed altri Bacilli gram-negativi non Enterobatteri (Piocianeo ed altri non fermentanti), Stafilococchi, Listerie, Miceti lievitiformi. Per le infezioni da Batteri anaerobi, Micobatteri, Leptospire, altri Batteri e Miceti non indicati sopra (in particolare la ricerca di Cryptococcus neoformans in pazienti affetti da AIDS od altre gravi immunodepressioni), Parassiti e Virus, poichè devono essere applicate metodologie che esulano dalla normale routine, il clinico deve effettuare richieste specifiche.