DELLA FARINGOTONSILLITE NOVITA’ NEL CONTROLLO DELLA FARINGOTONSILLITE DA S.PYOGENES (SBEGA) Antonio Boccazzi IRCCS Policlinico Cà Granda Milano

Ogni anno vengono diagnosticati >10 milioni di casi di FGT di cui più dell’89% ricevono una terapia antibiotica e comportano un consumo medio di 1.44 farmaci/caso IMS, 2011

La bioprotica, o terapia di sostituzione batterica

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Nel 1978 un microbiologo neozelandese scoprì che co-incubando nella medesima piastra 2 streptococchi beta-emolitici non antibiotico-producenti, quasi sempre solo uno dei 2 sopravviveva a discapito dell’altro. Il dato impressiona se si considera che vennero incrociati 450 ceppi differenti di streptococco.

Il ricercatore nel medesimo lavoro elaborò un algoritmo, il cui risultato si componeva di 3 cifre, teso ad evidenziare il ruolo killer di uno streptococco verso l’altro. L’algoritmo 777 ad esempio descriveva un ceppo capace di uccidere qualunque altro streptococco.

Nel 1999, d’accordo con il ministero della sanità neozelandese, arruolò e raccolse il tampone faringeo di 780 bambini di scuola elementare. Era infatti convinto che parte del perché alcuni bambini sembrassero più protetti di altri verso le infezioni streptococciche ricorrenti risiedesse, oltre che nella capacità immunitaria del soggetto, in un particolare assetto microbiologico oro-faringeo in qualche modo protettivo.

Di quei 780 bambini nessuno mostrò un fenotipo oro-faringeo identificabile come 777. Si evidenziò però in 54 di loro un fenotipo simile: 677. I bambini 677 dimostrano una suscettibilità alle infezioni da Streptococcus pyogenes ridotta del 50%!

Qualche anno dopo il colpo di fortuna Qualche anno dopo il colpo di fortuna. Dalla gola di un bambino neozelandese venne prelevato uno streptococco (in particolare un salivarius, quindi un ceppo non patogeno) con il profilo anti-pyogenes cercato fino ad allora, un 777. Un ceppo quindi che co-incubato insieme ad un pyogenes, era in grado di ucciderlo!

Zona di semina verticale del Blis K12 (777) Aree orizzontali di crescita dei 9 ceppi di S. pyogenes Nella piastra viene mostrata l’azione di questo salivarius, in seguito identificato anche Blis K12, che, seminato in verticale, impedisce la crescita di 9 diversi ceppi di Streptococcus pyogenes (a loro volta seminati orizzontalmente nella piastra).

Classi, Tipi e Sottotipi di batteriocine prodotte da streptococchi

Lo streptococcus salivarius K12 isolato dalla gola del bambino neozelandese si dimostrò un ottimo produttore di salivaricina A2 e di salivaricina B, due batteriocine appartenenti al gruppo dei lantibiotici, sostanze venefiche per lo Streptococcus pyogenes e per altre poche specie patogene come Haemophylus influenzae, Streptococcus pneumonia e Moraxella catharralis tutti germi di interesse ORL in quanto causa di faringo-tonsilliti e otiti medie acute ricorrenti.

salivaricina Le 2 salivaricine, A2 e B, interagendo con il Lipide II, tipicamente espresso sulla membrana di molte specie patogene tra cui lo Streptococcus pyogenes, creano un poro di membrana attraverso il quale fuoriesce il citoplasma batterico determinando la morte del patogeno.

Le 2 salivaricine sono prodotte da un plasmide di 190 Kilobasi presente all’interno del citoplasma dello Streptococcus salivarius K12 isolato dal bambino neozelandese e non sono quindi frutto di codifica di porzioni di DNA presenti nel cromosoma batterico. In quanto di origine plasmidica, le 2 salivaricine possono essere rimosse rimuovendo il plasmide. Così operando il ceppo K12, non ha più alcuna capacità di killing verso i ceppi di pyogenes (vedi riquadro di destra). L’azione anti-pyogenes è quindi da mettersi in relazione solo con le 2 salivaricine prodotte.

I primi trial eseguiti dimostrano infatti che il 35% dei bambini è colonizzato nel cavo orale dopo soli 3 giorni di somministrazione del ceppo K12! Alcuni bambini trattati presentano il ceppo K12 anche nel naso-faringe e a livello adenoideo.

Tramite PCR viene poi indagata la persistenza del ceppo K12 Tramite PCR viene poi indagata la persistenza del ceppo K12. Anche questa risultò essere di grande rilievo.

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Le salivaricine A2 e B prodotte dal K12 si rilevano infatti nel cavo orale dei bambini trattati e colonizzati fino a 32 giorni dopo l’ultima somministrazione del ceppo dimostrando un importante potenziale ruolo terapeutico.

Trends in biotechnology per la prima volta al mondo parla, in riferimento ai dati ottenuti con il ceppo K12, di potenziale «terapia di sostituzione batterica» per prevenire le infezioni ricorrenti del cavo orale.

A partire al 2012, dopo le prime svolte in Nuova Zelanda e in Australia, in Italia cominciarono le prime sperimentazioni cliniche impiegando un formulato mono-ingrediente per uso orale contenenti 5 miliardi UFC (unità formanti colonia) per dose di Streptococcus salivarius K12.

Come pubblicato su Expert Opinion on Biological Therapy, l’uso per 90 gg del K12 nell’adulto arruolato in base alla diagnosi di infezione faringea ricorrente sostenuta da streptococco, riduceva del 83% circa il numero di episodi infettivi rilevati mediante tampone rapido.

Nei successivi 6 mesi di wash out anche in assenza di terapia l’incidenza di infezione orale streptococcica risultava ridotta in maniera statisticamente significativa del 60% circa.

Il primo lavoro pediatrico venne fatto sotto l’egida dell’Università degli Studi di Torino. Nel lavoro vennero arruolati bambini con diagnosi di infezione oro-faringea ricorrente sostenuta da streptococco beta-emolitico. Venne quindi seguito sia l’andamento delle infezioni oro-faringee che quelle a livello di orecchio medio.

Come già osservato nel paziente adulto la protezione si rivelò, durante i 90 giorni di terapia, statisticamente molto rilevante con una incidenza ridotta del 90% circa.

Allo stesso modo anche l’incidenza di OMA risultò ridursi (-40%) durante i 90 giorni di terapia.

Come osservato nell’adulto anche nel paziente pediatrico nonostante la sospensione terapeutica di 6 mesi, l’uso precedente del K12 conferiva una importante protezione (-65% circa) sia a livello oro-faringeo che a livello di orecchio medio.

Continui report clinici segnalavano comunque come l’uso del ceppo K12 a livello orale diminuisse non solo l’incidenza di patologia streptococcica ma anche quella ad eziologia virale. Venne quindi organizzato un trial pediatrico finalizzato a quest’ultima osservazione. I dati furono pubblicati su Drug, Healthcare and Patient Safety.

Anche in questo caso, come osservato nei precedenti trial, l’incidenza di faringo-tonsillite streptococcica in bambini arruolati in quanto «ricorrenti», si ridusse (-90% circa).

Ma, a conferma del dato osservato da più clinici, anche le infezioni ad eziologia virale vennero ridotte dal trattamento con K12 (per valori dell’80%)! Oggi sappiamo che la presenza delle 2 salivaricine rilasciate dal K12 eleva in maniera statisticamente significativa la concentrazione salivare di interferon-gamma. Questo dato fornisce una potenziale spiegazione al fenomeno osservato.

Candida + K12 Candida + fluconazolo Candida La capacità di contrapporsi alle infezioni oro-faringee dimostrata dal K12 va ben oltre quanto fin qui dimostrato. Ad esempio, Autori giapponesi ne hanno recentemente dimostrato la capacità di interferenza anche verso la crescita di Candida albicans.

Faringo-tonsilliti (GAS) Salivaricine A2 e B Otiti medie acute Salivaricine A2 e B Alitosi Salivaricina A2 Candidosi orale Azione anti-ife Gengiviti e SAR IL-8 Faringo-tonsillite virale gamma-IFN In base ai trial svolti fino ad oggi tra gli USA, l’Italia, il Giappone, l’Australia e la Nuova Zelanda, oggi sappiamo cosa il ceppo K12 può prevenire e il relativo perché molecolare.