1.4 Legionella spp
1.4.9 Sistemi di sorveglianza
Attualmente, le infezioni da Legionella spp. sono sorvegliate tramite tre differenti sistemi e flussi informativi.
Il Sistema di Notifica Obbligatorio delle Malattie Infettive che raccoglie informazioni di base sui casi e i focolai di legionellosi accertati o sospetti osservati dai medici, mentre un secondo Sistema di Sorveglianza Speciale raccoglie informazioni più approfondite sui casi di polmonite da Legionella spp. osservati nelle strutture ospedaliere. Un terzo sistema sorveglia invece i soli casi di polmonite da Legionella spp. associata ai viaggi ed è parte di un sistema di sorveglianza esteso a livello europeo (EWGLI)43.
1.4.10 Epidemiologia
I primi casi di legionellosi sono stati attribuiti alla presenza di aerosol contaminato proveniente da torri di raffreddamento o condensatori evaporativi o sezioni di umidificazione delle unità di trattamento dell'aria, successivamente, però furono numerose le infezioni causate anche dalla contaminazione di impianti di acqua potabile, apparecchi sanitari, fontane e umidificatori ultrasonici.
Le segnalazioni di contaminazione da Legionella spp. si hanno principalmente nei sistemi idrici di hotel, palestre, appartamenti privati, scuole, uffici, chiese, piscine40,50,51 e anche in fontane e terme52-55. Secondo il rapporto annuale sulle infezioni pubblicato dal Robert Koch Institute, l'85% delle infezioni da Legionella spp. in Germania sono state causate da L.
pubblicazioni hanno anche sottolineato l'importanza di non-L. specie pneumophila nella clinica e nel campo della sicurezza dell'acqua potabile56-59.
1.4.10.1 Europa
Nel 2017, 30 paesi hanno segnalato 9238 casi, di cui 8624 (93%) sono stati classificati come confermati. Il numero di notifiche per 100.000 abitanti è aumentato a 1,8, la cifra più alta mai osservata per l'Unione Europea (UE), passando da 1,2 per 100.000 abitanti nel 2013. Un aumento del 30% nel numero di casi segnalati è stato osservati nel 2017 rispetto al 2016, con un aumento del tasso complessivo di notifiche da 1,4 a 1,8 ogni 100000 abitanti. Su 6.976 casi con esito noto, 574 (8%) hanno avuto esito fatale. Quattro paesi, Francia, Germania, Italia e Spagna, hanno rappresentato il 68% di tutti i casi notificati, sebbene la loro popolazione complessiva rappresentasse solo circa il 50% della popolazione UE. I tassi di notifica variavano da meno di 1,0 per 100000 abitanti in 13 paesi (Bulgaria, Croazia, Cipro, Finlandia, Grecia, Ungheria, Islanda, Irlanda, Lituania, Polonia, Romania, Slovacchia e Regno Unito) a più di 3,0 per 100000 in quattro paesi (Danimarca, Italia, Paesi Bassi e Slovenia).
1.4.10.2 Italia
Nell’ultimo ventennio in Italia eventi più rilevanti sono stati causati da torri di raffreddamento60,61 o da impianti idrici di strutture turistico ricettive62 o probabilmente da più sorgenti torri di raffreddamento e/o impianti idrici di abitazioni63, ma in vari paesi si sono registrati eventi epidemici in soggetti frequentatori di fiere o esposizioni dove la presenza di piscine, vasche idromassaggio, fontane decorative utilizzate per fini dimostrativi avevano creato condizioni di rischio di infezioni poiché sistemi generanti aerosol, questo suggerisce l’inclusione di questa tipologia di manifestazioni nell’anamnesi dei casi e nell’ indagine epidemiologica. Sono stati 5852 i casi di legionellosi che nel 2012 sono stati registrati in paesi Europei. Nel 2013, secondo le notifiche pervenute all'ISS, l'incidenza della legionellosi in Italia è stata di 22,6 casi per 1.000.000 di abitanti con un tasso di letalità del 10,4% e l'incidenza globale annuale della malattia in Europa nel 2012 si situa a 11,5 casi per 1.000.000 di abitanti, con un tasso di letalità del 9%64.
Legionellosi infezione delle vie respiratorie causata dalla Legionella pneumophila ha un tasso di letalità del 10% circa. La Legionella pneumophila è indicata dal decreto Legislativo 81//2008 come agente biologico di “classe 2” ovvero “tra quelli che possono comportare un rischio per i lavoratori, ma che hanno poche probabilità di propagarsi nella comunità e per i quali sono di norma disponibili efficaci misure pro lattiche e terapeutiche.”
Le infezioni da Legionella spp. sono considerate un problema emergente in Sanità Pubblica, tanto che sono sottoposte a sorveglianza speciale da parte dell’OMS e della Comunità Europea, prima dell'EWGLI e poi, dal 2010, da parte dell'European Legionnaires' Disease Surveillance Network (ELDSNet) e dell’Istituto Superiore di Sanità (ISS), che ha istituito dal 1983 il Registro Nazionale della Legionellosi.
I dati del rapporto annuale sulla legionellosi pubblicati dall’Istituto Superiore di Sanità (ISS) riportano che nel 2018 il 77,8% dei casi sono stati notificati nelle regioni (Lombardia, Veneto, Emilia- Romagna, Toscana, Lazio e Piemonte), il rimanente 22,2% dalle rimanenti 15 Regioni e Province Autonome. È possibile notare un gradiente tra Nord Sud con valori significativamente più elevati nelle Regioni del Nord (75,3 casi/1.000.000 abitanti) rispetto a quelle del Centro (49,9 casi/1.000.000) e a quelle del Sud (13,2 casi/1.000.000).
Sono stati notificati 2.964 casi, di cui il 10,1% aveva pernottato almeno una notte in luoghi diversi dall’abitazione abituale, mentre una piccola parte erano soggetti ricoverati in ospedale o residenti in case per anziani o in residenze sanitarie assistenziali. Il restante 84,2% dei casi notificati è stato classificato come di origine comunitaria non nota.
Nel 2018 si sono verificati in Italia due eventi epidemici, il primo ha coinvolto 52 persone, di cui 5 decedute, residenti nella città di Bresso (MI).
Il secondo evento epidemico ha coinvolto 105 persone residenti in alcuni comuni situati tra le province di Brescia e Mantova con 28 casi confermati e 77 probabili. In questa epidemia sono stati isolati e tipizzati solo 7 ceppi clinici: 3 di L. pneumophila di sierogruppo 2 e 4 di
L. pneumophila di sierogruppo 1. Tra i campioni ambientali analizzati, una correlazione
genomica è stata riscontrata solo con ceppi di L. pneumophila di sierogruppo 2 isolati dal fiume Chiese, tuttavia la fonte di infezione è rimasta sconosciuta.
1.5. Helicobacter Pylori
Helicobacter pylori è stato oggetto di una intensa indagine fin dalla sua cultura da una
biopsia gastrica nel 1982. Aneddotica è la scoperta dovuta agli scienziati Robin Warren e Barry Marshall (premio Nobel per la medicina nel 2005), che dimenticando in laboratorio delle piastre contenenti aspirato gastrico, notarono lo sviluppo di una patina di superficie costituita da colonie batteriche di Helicobacter pylori.
Inizialmente denominato Campylobacter pylori, nel 1989, dopo un sequenziamento del DNA, fu scoperto appartenere al genere Helicobacter (dal greco antico «έλιξ», spirale); pylōri significa «del piloro» (dal greco antico «πσλωρός», portinaio, tra lo stomaco e il duodeno).
I batteri osservati da Warren, che lui classificò come Campylobacter pyloridis erano stati osservati anche da altri in precedenza ma, sia per il fatto che non erano stati isolati, sia per la radicata convinzione che lo stomaco umano fosse sterile, la significatività della loro presenza era stata ignorata ed erano stati classificati come contaminanti.
A seguito della pubblicazione dei risultati di Marshall e Warren, ricercatori da tutto il mondo cominciarono a riportare di aver trovato il nuovo batterio nei loro campioni di mucosa gastrica. In pochi anni diventò evidente che l’infezione di questo batterio era fortemente correlata con l’infiammazione della mucosa gastrica, la gastrite cronica superficiale e la gastrite cronica attiva65.
1.5.1 Morfologia
Helicobacter pylori (Fig.7) è un batterio gram negativo flagellato acidofilo e microaerofilo,
appartenente insieme ad oltre venti altre specie al genere Helicobacter. Ha una forma a spirale ad S con estremità arrotondate, lungo da 2,5 a 5,0 μm e largo da 0,5 a 1,0 μm65. Inoltre, Helicobacter pylori è un batterio microaerofilo, mobile, con una temperatura ottimale di crescita variabile tra 30 e 37 °C66.
Fig. 7 Fotografia al microscopio elettronico di Helicobacter pylori
È dotato di quattro o sei flagelli per il movimento, in particolare possiede due piccoli flagelli colipomerizzati (FlaA e FlaB) della lunghezza di 3 μm e del diametro di 0,5 μm. Il movimento tramite i flagelli è essenziale per colonizzare la mucosa che ricopre le pareti gastriche67.
La parete gastrica è la barriera che la gran parte dei microrganismi devono oltrepassare per raggiungere il distretto bersaglio. Ma ciò richiede meccanismi specifici anche solo per sopravvivere quelle poche ore necessarie ad oltrepassare lo stomaco. Infatti, il gel mucoso che ricopre gli epiteli è prodotto dalla mucosa che secerne granuli contenenti proteine, le mucine, che conferiscono al muco le caratteristiche di idrogel, viscoelasticità e fluidità. Quindi risulta statisticamente improbabile che una carica batterica adeguata riesca a sopravvivere alla barriera gastrica ma Helicobacter pylori sembra che riesca ad attraversare la barriera utilizzando i suoi flagelli attraversando il gel mucoso con un movimento a cavatappi68.
Helicobacter pylori ha quindi dei sistemi per cui non soltanto aumenta la probabilità e il
tempo di sopravvivenza necessario per transitare nello stomaco, ma ha reso lo stomaco il suo habitat privilegiato69.
Una volta inserito nel muco, il batterio si posiziona in prossimità della membrana basale delle cellule epiteliali dove resta protetto dai movimenti peristaltici e turn-over dello strato di muco labile. Si pensa che il batterio riesca ad attraversare lo strato mucoso modulando le caratteristiche reologiche: nell’ambiente acido gastrico riesce grazie all’enzima ureasi a che convertire l’urea in bicarbonato e ammonio basi forti (caratteristica che permette
l’identificazione del batterio mediante il test del respiro con urea marcata) favorendo l’aumento del pH rendendo il gel mucoso meno viscoso e quindi facilmente penetrabile70,71. Il batterio è capace di provocare danni cellulari legandosi agli antigeni di Lewis presenti sulle cellule gastriche e secernendo diversi fattori chemioattrattori ed immunostimulatori. Inoltre, è presente il fattore di virulenza cagA, che codifica per un sistema di secrezione di tipo IV importante per la virulenza del batterio68.
In condizioni ambientali sfavorevoli, come l’aumento della pressione parziale di ossigeno, della temperatura o in caso di trattamento con farmaci inibitori della pompa protonica o antibiotici, il microrganismo cambia morfologia da bacillare (tipo bastoncello) a coccoide (tipo globoso, simile ad una bacca) (Fig.8).
Fig. 8: Immagini al microscopio elettronico di H. pylori in transizione dalla forma a bacillo a quella coccoide
Le forme coccoidi di H. pylori sono in grado di mantenere un metabolismo ossidativo allo stesso livello delle forme a spirale per diversi mesi. Il mantenimento dell'attività metabolica è favorito da un basso ma costante livello di ATP e dalla presenza di polifosfati come fonte di fosforo. Il contenuto proteico cambia solo leggermente durante questa fase mentre il contenuto lipidico cambia notevolmente dopo la trasformazione coccoide. Durante la fase coccoide non è presente l’attività enzimatica dell’ureasi.
La forma coccoide può sopravvivere in acqua ed a basse temperature (<20 ° C) ed è osservabile dopo circa 5 giorni. Inoltre, è possibile la coesistenza di forme spirali e coccoidi sottoforma di aggregati, probabilmente a causa della degenerazione della parete cellulare data dalla permanenza in ambiente acquoso72,73. La forma coccoide non è coltivabile ma è rilevabile attraverso metodiche molecolari poiché il materiale genetico non subisce
modificazioni ma si ha un cambiamento nelle proteine di membrana e/o nell’integrità della membrana responsabili della crescita in coltura.