UNIVERSITA’ DI PISA
CORSO DI LAUREA IN MEDICINA E CHIRURGIA
Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale
Dipartimento di Patologia Chirurgica, Medica, Molecolare e dell’Area Critica
Dipartimento di Ricerca Traslazionale e della Nuove Tecnologie in Medicina e Chirurgia
Tesi di laurea
Le reazioni da ipersensibilità agli antibiotici beta-lattamici
RELATORE
Chiar.ma Prof. ssa Paola Migliorini
CANDIDATO
Maria Costanza Chiari
Anno Accademico 2015/2016
II
Ringraziamenti
Vorrei ringraziare la Prof.ssa Paola Migliorini per il supporto, la gentilezza e la disponibilità e tutta l’equipe dell’Unità Operativa di Immunoallergologia Clinica dell’ Azienda Ospedaliero Universitaria Pisana per la cortesia e l’accoglienza che mi sono state riservate. Inoltre vorrei rivolgere, in particolare, un ringraziamento alla Dott.ssa Ilaria Puxeddu per i preziosi consigli e l’infinita pazienza che mi ha dimostrato nell’assistermi in questo percorso. Vorrei ringraziare la mia famiglia: genitori, sorella, parenti e i miei nonni che purtroppo non sono qui oggi a condividere questo momento con me. Non posso non rivolgere un ringraziamento anche a tutti gli amici: quelli di una vita, quelli con cui ho condiviso questo lungo, faticoso e bellissimo corso di studi e le mie coinquiline di ieri e di oggi che si meritano il premio coinquiline dell’anno per avermi sopportato nei periodi più stressanti della mia carriera scolastica. E rivolgo un ringraziamento anche ai professori che ho incontrato all’università e al liceo che mi hanno aiutato a credere in me stessa o spronato a migliorarmi. Un grazie di cuore a tutti voi, senza i quali non sarei riuscita ad raggiungere questo traguardo.
III
RIASSUNTO
Le reazioni avverse a farmaci (RAF) costituiscono un problema attuale in ambito sanitario. Spesso il paziente che ha manifestato una RAF si autodefinisce allergico limitando quindi la somministrazione di farmaci mirati. Un’ accurata caratterizzazione e classificazione della RAF, una esatta identificazione del farmaco colpevole e un preciso piano alternativo di trattamento, permettono di programmare in modo più specifico ed univoco la gestione di tali pazienti, con una maggiore sicurezza per il paziente stesso ed una minor spesa di gestione per il sistema sanitario. Il nostro studio ha preso in esame soggetti con reazioni avverse ad antibiotici, in particolare reazioni allergiche a beta-lattamici, antibiotici che rappresentano la più frequente causa di reazioni allergiche a farmaci.
Tra il 2012 ed il 2016 abbiamo valutato 277 soggetti giunti alla nostra osservazione per sospetta reazione allergica ad antibiotici. Tutti i pazienti sono stati sottoposti ad un accurato work-up allergologico (test in-vivo ed in-vitro), sulla base delle ultime linee guida internazionali.
Nel nostro studio abbiamo riscontrato una frequenza di reazioni avverse a beta-lattamici dell’ 87,4% e solo del 12,6% ad antibiotico di classe differente o non noto. In linea con i dati di letteratura, anche nella nostra esperienza l’antibiotico più frequentemente coinvolto è stato l’amoxicillina+ac.clavulanico, che è anche il più utilizzato in Europa. Il work-up allergologico a cui abbiamo sottoposto i pazienti ha consentito di confermare o meno la diagnosi di allergia ed di indicare farmaci alternativi che il paziente può assumere in caso di necessità. Tuttavia sfuggono all’ allergologo le informazioni relative alla successiva assunzione dell’antibiotico alternativo, a domicilio o in ambiente sanitario, e alle eventuali reazioni di ipersensibilità che si possono manifestare. Infatti, il paziente con allergia ad un beta-lattamico potrebbe con il tempo sensibilizzarsi al farmaco alternativo. Al fine di raccogliere queste informazioni, abbiamo sottoposto i pazienti ad un questionario telefonico da noi formulato. Dal nostro studio emerge che tra i 104 soggetti ricontattati, 28 hanno riassunto il beta-lattamico alternativo, e di questi il 20% hanno presentato una reazioni di
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ipersensibilità. Nel caso in cui il farmaco assunto non fosse stato quello indicato al termine del work-up allergologico abbiamo indagato le motivazioni di tale scelta. È emerso che il 27,7% dei pazienti che avevano assunto antibiotici di classe differente, preferivano evitare il beta-lattamico alternativo temendo una nuova reazione allergica. L’intervista telefonica si è dimostrata un valido strumento per identificare la esatta percentuale dei pazienti che continua a percepire l’ antibiotico beta-lattamico alternativo come pericoloso, e i pazienti che con il tempo si sono sensibilizzati al farmaco alternativo. In quest’ultimo caso, l’intervista telefonica ha consentito di rivalutare il paziente presso l’ambulatorio allergologico con un
SOMMARIO
1
INTRODUZIONE……….………….1
1.1 Reazioni di ipersensibilità ai farmaci……….………..….…1
1.1.1 Epidemiologia delle reazioni avverse ai farmaci……….….1
1.1.2 Classificazione delle reazioni avverse a farmaci………...2
1.1.3 Meccanismo patogenetico delle reazioni immuno-mediate..……….…5
1.1.4 Manifestazioni cliniche delle reazioni di ipersensibilità ai farmaci………..…..8
1.1.5 Diagnostica allergologica nelle reazioni di ipersensibilità ai farmaci………..…...8
1.2 Le reazioni da ipersensibilità ad antibiotici beta-lattamici………...11
1.2.1 Epidemiologia delle reazioni di ipersensibilità ai beta-lattamici……….11
1.2.2 Gli antibiotici beta-lattamici: aspetti generali……….12
1.2.3 Fattori di rischio per le reazioni da ipersensibilità a beta-lattamici………..…..16
1.2.4 Meccanismi delle reazioni allergiche a beta-lattamici:……….18
1.2.5 Manifestazioni cliniche………..………….19
1.2.6 Diagnosi delle reazioni da ipersensibilità a beta-lattamici………..……..22
2
SCOPO DELLO STUDIO……….27
3
PAZIENTI E METODI………..28
4
RISULTATI………...34
4.1 Caratterizzazione delle reazioni di ipersensibilità………...34
4.2 Manifestazioni cliniche………...…..35
4.3 Associazione tra reazioni da ipersensibilità ai beta-lattamici e fattori di rischio………37
4.4 Risultati dei test cutanei……….37
4.5 Risultati dei test in vitro………....39
4.6 Risultati del test di provocazione……….39
4.7 Risultati del test di tolleranza……….39
4.8 Risultati del Re-testing……….40
4.9 Risultati della valutazione telefonica mediante questionario………..…..40
5
DISCUSSIONE E CONCLUSIONI………43
1
1 INTRODUZIONE
1.1 Reazioni di ipersensibilità ai farmaci
1.1.1 Epidemiologia delle reazioni avverse ai farmaci
Le reazioni avverse ai farmaci (RAF) sono definite dalla World Health Organization (WHO) come una risposta nociva e indesiderata ad un farmaco somministrato ad una dose normalmente utilizzata negli esseri umani1,2. Già Ippocrate face riferimento alle RAF e alla variabilità individuale della risposta: “… i farmaci evacuanti ora purgano molto, ora poco, ora giovano, ora nuocciono, secondo i vari individui in cui sono adoperati” (De locis in homine)3. In epoca moderna si è posto sempre più interesse alle RAF, anche in relazione a episodi, come il caso della Talidomide negli anni ’60, che hanno attirato particolarmente l’attenzione pubblica3. Le RAF hanno importanti morbilità e mortalità e possono essere causa di costi elevati di gestione3.Tali reazioni infatti possono essere causa di nuove ammissioni in ospedale4,5 o del protrarsi delle degenze o dal ricorso a terapie meno economiche3,6. È difficile definire l’esatta prevalenza di tali reazioni. A tale scopo è stata istituita in Italia la scheda di segnalazione di sospetta reazione avversa, metodica alla base della farmacovigilanza. Tuttavia vi è la necessità di migliorare e aumentare queste segnalazioni3,7. Studi epidemiologici riportano tra pazienti ospedalizzati un’incidenza delle RAF di circa il 15 %3,8, e sono riscontrabili in circa il 7 % tra la popolazione generale9,10.I risultati degli studi epidemiologici sono spesso discordanti a causa dei diversi criteri diagnostici adottati o delle differenze tra le popolazioni prese in esame1. La mortalità per le RAF corrisponde a circa lo 0,15%11,12. Questi esiti fatali sono legati a gravi reazioni quali lo shock anafilattico, le reazioni da ipersensibilità multiorgano, gravi reazioni cutanee come la sindrome di Steven Johnson e di Lyell10. Diversi studi hanno evidenziato come lo shock anafilattico da ipersensibilità ai farmaci, in particolare agli antibiotici, è paragonabile allo shock anafilattico causato da reazioni da ipersensibilità a veleno di imenotteri o ad alimenti1. Tuttavia, l’esatta prevalenza, incidenza e mortalità dello shock anafilattico indotto da farmaci non sono note. Gli studi infatti presentano delle differenze nella selezione dei pazienti e/o raccolta dei dati. Spesso non sono chiari i criteri seguiti per la definizione di
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shock anafilattico1. La maggior parte delle RAF si manifesta come reazioni cutanee, raramente gravi, ma si possono presentare delle manifestazioni cliniche severe quale la TEN e SJS la cui incidenza è tra 1,4 e 6/1000000 di persone/anno1,13,14.
1.1.2 Classificazione delle reazioni avverse a farmaci
Le RAF sono classificate in tipo A e in tipo B10. Le reazioni di tipo A sono la maggior parte delle RAF, sono prevedibili e possono dipendere da effetti tossici del farmaco o da un suo sovradosaggio o da interazioni tra farmaci. Le reazioni di tipo B invece rappresentano circa il 10-15 % delle RAF, risultano imprevedibili e non dipendenti dalla dose del farmaco10. Tali reazioni possono essere causate da meccanismi immunologici e non immunologici. Tra i meccanismi immunologici rientrano le reazioni IgE-mediate, le cellulo-mediate, o mediate da immunocomplessi. Tra quelli non immunologici sono incluse le reazioni dovute a deficit enzimatici, interazioni metaboliche, attivazione non IgE-mediata dei mastociti o cause non note.
- Le reazioni di tipo A sono caratterizzate dal fatto che sono dose-dipendenti, prevedibili, non richiedono una precedente sensibilizzazione al farmaco. Possono essere legate all’assunzione di più farmaci (politerapia), particolarmente frequente nella popolazione anziana. Infatti le interazioni tra farmaci, ma anche tra farmaci e alimenti, possono alterare le concentrazioni plasmatiche o tissutali del farmaco, la sua distribuzione e l’assorbimento. La cefalea da nitroderivati, le emorragie durante terapia con anticoagulanti sono esempi di reazione di tipo A legate all’effetto farmacologico. Tra le reazioni non legate all’effetto farmacologico, comunemente conosciuti come effetti collaterali, ricordiamo l’ipoplasia ossea e macchie dentali da tetracicline, dovute alla capacità del farmaco di legare il calcio. Tra gli effetti collaterali legati al sovradosaggio ricordiamo per esempio l’ epatotossicità indotta da paracetamolo.15
- Nelle reazioni di tipo B si classificano le reazioni di ipersensibilità immuno-mediate e non immunomediate1. Questo tipo di reazioni sono tutte caratterizzate dall’imprevedibilità della reazione. Non sono dipendenti dalla dose né da un’azione farmacologica o recettoriale, inoltre si possono presentano in una popolazione
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predisposta. Sono esempi di reazione di tipo B le reazioni avverse che si verificano in un soggetto portatore di una mutazione a carico di enzimi 16. Ad esempio un soggetto con carenza di glucosio-6-fosfato-deidrogenasi può andare incontro ad emolisi se assume farmaci come sulfamidici o alcuni antimalarici15 oppure vi possono essere polimorfismi di enzimi coinvolti nella detossificazione. Alle reazioni immuno-mediate di tipo B appartengono le reazioni di ipersensibilità immediata e ritardata (reazioni allergiche). Quelle immediate sono prevalentemente IgE-mediate, dovute quindi alla formazione di Immunoglobuline di classe E che si manifestano in soggetti predisposti che sono stati precedentemente sensibilizzati al farmaco (allergene). Le reazioni allergiche che si presentano con una manifestazione tardiva rispetto all’assunzione del farmaco sono prevalentemente mediate da T linfociti.9
- Sulla base del tempo intercorso tra l’ assunzione del farmaco e la comparsa della manifestazione clinica, le reazioni di ipersensibilità ai farmaci si possono classificare in immediate e ritardate. Le prime si manifestano generalmente entro 1 ora dall’ assunzione del farmaco, mentre le seconde più tardivamente (almeno dopo 1 ora dall’assunzione)9.
Tuttavia questa distinzione non è sempre così netta e spesso possono presentarsi delle situazioni in cui una reazione IgE-mediata può manifestarsi dopo alcune ore dall’assunzione del farmaco. Per esempio l’assunzione del farmaco per via parenterale può determinare una reazione entro breve tempo (anche solo pochi minuti), mentre una somministrazione per via orale può determinare una reazione dopo qualche ora anche se il meccanismo è mediato dalle IgE. Questo è dovuto al tempo necessario all'assorbimento e processazione del farmaco, che diventa allergizzante successivamente alla sua processazione. Infatti, il tipo di porzione del farmaco verso il quale il soggetto è sensibilizzato è un elemento fondamentale. Se tale porzione viene espressa solo dopo che la molecola è stata modificata nell’organismo, il tempo di comparsa della reazione di ipersensibilità sarà più tardiva. Talvolta non è semplice identificare con esattezza la tempistica della reazione poiché i pazienti non sempre ricordano esattamente il tempo intercorso tra la comparsa dei sintomi e l’ assunzione del farmaco17.
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Figura 1
Da: Demoly P, Adkinson NF, Brockow K, et al. International Consensus on drug allergy. Allergy 2014; 69(4): 420-37.9
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1.1.3 Meccanismo patogenetico delle reazioni immuno-mediate
Le RAF in cui è coinvolto un meccanismo immunologico sono state distinte da Gell e Coombs in 4 gruppi:
1. Reazioni di Tipo I (reazioni d’ipersensibilità immediate): reazioni mediate da immunoglobuline-E (IgE) che mediano l’attivazione di mastociti e basofili e il successivo rilascio di mediatori preformati dai loro granuli.
2. Reazioni di Tipo II (reazioni citotossiche): coinvolgono immunoglobuline G (IgG) o M (IgM), dirette nei confronti di antigeni della superficie cellulare, con successiva fissazione complementare.
3. Reazioni di Tipo III (reazioni da immuno-complessi) coinvolgono immuno-complessi circolanti antigene-anticorpo che vengono depositati nelle venule post-capillari con successiva fissazione complementare.
4. Reazioni di Tipo IV (reazioni d’ipersensibilità ritardate, immunità cellulo-mediata), mediate dai linfociti T.
Le reazioni di Tipo IV si suddividono in 4 sottotipi, sulla base della natura dei linfociti T coinvolti e delle caratteristiche dell’infiltrato infiammatorio nelle lesioni18.
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Tabella 1
Da :Demoly P, Adkinson NF, Brockow K, et al. International Consensus on drug allergy. Allergy 2014; 69(4): 420-37.9Classification of drug allergies (adapted from Pichler WJ. Delayed drug hypersensitivity reactions. Ann
Intern Med 2003;139:683–693.19)9
1.1.3.1
Reazioni di ipersensibilità di Tipo I o IgE-mediate
:Le reazioni di ipersensibilità di Tipo I o immunoglobuline-E (IgE) mediate sono reazioni del sistema immunitario contro sostanze di norma innocue, chiamate allergeni, che si manifestano generalmente in soggetti predisposti geneticamente. Le IgE sono i principali anticorpi coinvolti nelle reazioni allergiche e sono sintetizzati dalle plasmacellule localizzate nei linfonodi drenanti il sito di ingresso dell’antigene o localmente nella sede di reazione. Una volta prodotte le IgE possono trovarsi in circolo o legate a recettori di membrana sui mastociti o sui basofili. I primi sono presenti nella sottomucosa degli apparati respiratorio ed
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intestinale e nella cute, i secondi sono circolanti nel sangue periferico. I recettori per le IgE possono essere espressi anche sugli eosinofili attivati20.
I recettori cellulari per le IgE sono di 2 tipi:
- Recettore tipo I (FcεRI) o recettore ad alta affinità. Tale recettore è espresso sulla membrana di mastociti, basofili ed eosinofili attivati e trasduce un segnale di attivazione intracellulare;
- Recettore tipo II (FcεRII) o recettore a bassa affinità. Tale recettore è espresso non solo su mastociti e basofili ma anche sulla membrana di altri tipi cellulari quali linfociti, monociti, macrofagi e piastrine; l’attivazione di tale recettore amplifica la risposta IgE mediata21.
Il legame tra allergene, IgE specifiche per l’allergene e il recettore FcR sulla membrana cellulare provoca attivazione mastocitaria, con conseguente degranulazione e liberazione di mediatori preformati (istamina, prostaglandine, leucotrieni, trombossano) (fase iniziale dell’infiammazione allergica). Tali mediatori sono responsabili delle manifestazioni fisiopatologiche immediate caratteristiche delle malattie allergiche quali vasodilatazione, aumento della permeabilità capillare, contrazione della muscolatura liscia. Oltre la degranulazione dei mediatori preformati i mastociti sintetizzano ex-novo mediatori quali citochine e chemochine responsabili dell’amplificazione e cronicizzazione della reazione IgE-mediata22.
1.1.3.2 Reazioni di ipersensibilità di tipo IV o cellulo-mediata:
Le reazioni di tipo IV sono reazioni di ipersensibilità ritardata, cellulo-mediata, dove sono coinvolti linfociti T sensibilizzati in seguito al contatto con un antigene specifico (aptene). La cute è l’organo maggiormente colpito durante le reazioni di ipersensibilità ritardate ai farmaci, ma qualsiasi organo può essere interessato. È importante sottolineare che lo stesso farmaco può produrre diversi sintomi e segni clinici in soggetti differenti, nonostante questo sia stato somministrato allo stesso dosaggio e con le stesse modalità. Per stimolare le cellule T naive, l’antigene viene processato dalle cellule dendritiche e successivamente internalizzato e trasportato ai linfonodi regionali. Giunto ai linfonodi, l’antigene viene presentato alle cellule T naive. In alternativa, alcuni farmaci potrebbero essere in grado di
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stimolare direttamente cellule T specifiche per dei patogeni, così da saltare la fase di riconoscimento da parte delle cellule dendritiche. Tuttavia questa ipotesi, secondo alcuni autori, è in contrasto con il tempo che intercorre tra l’iniziale esposizione al farmaco e lo sviluppo di sintomatologia clinica9,23.
Le cellule T specifiche per l’antigene del farmaco migrano fino agli organi bersaglio e, se riesposte all’antigene, si attivano producendo citochine che inducono danno tissutale9.
1.1.4 Manifestazioni cliniche delle reazioni di ipersensibilità ai
farmaci
Le manifestazioni cliniche determinate da una reazione di ipersensibilità immediata possono coinvolgere diversi organi (cute, apparato respiratorio, apparato gastro-enterico, occhi, naso) con comparsa di orticaria, angioedema, broncospasmo, sintomi gastroenterici quali nausea, vomito, diarrea, dolore addominale, congiuntivite, rinite, fino a reazioni sistemiche gravi quali lo shock anafilattico9.
Le reazioni ritardate sono caratterizzate clinicamente da eruzioni cutanee maculo-papulari, eczemi e da esantemi di tipo urticarioide24. È necessario ricordare che lo stesso farmaco può indurre sia reazioni immediate sia reazioni ritardate25.
1.1.5 Diagnostica allergologica nelle reazioni di ipersensibilità ai
farmaci
Le procedure diagnostiche disponibili per le reazioni di ipersensibilità ai farmaci si possono suddividere schematicamente in procedure eseguite in-vivo e procedure eseguite in-vitro come riportato nella Tabella 2. I test disponibili nella diagnostica cambiano in base al tipo di reazione immediata o ritardata, e alle caratteristiche cliniche del paziente.
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Tabella 2
Test diagnostici per le reazioni di ipersensibilità ai farmaci Tipo di
reazione
Tipo di test
Immediata In-vivo Test cutanei
Test di provocazione
In-vitro Dosaggio delle IgE specifiche Test di attivazione dei basofili
Non immediata
In-vivo Lettura ritardata dei test intradermici Patch test
In-vitro LTTs o LATs
ELISPOT assay per l’analisi di cellule antigene-specifiche o produttrici di citochine
Tabella adattata da Diagnosis and management of drughypersensitivityreactions di Romano, Torres
et al.25.
LTTs: LymphocyteTrasformation Test, test di trasformazione linfocitaria LATs: LymphocyteActivation Test, test di attivazione linfocitaria
I test cutanei in-vivo (skin prick test e test intradermico) rappresentano lo strumento diagnostico più utilizzato e di primo approccio alle reazioni di ipersensibilità immediate. La loro lettura viene effettuata dopo 15-20 minuti dall’esecuzione del test, a differenza delle reazioni ritardate dove la lettura dei test cutanei si effettua dopo 24 e 72 ore26. Lo skin prick test e il test intradermico sono quindi molto importanti per la diagnosi di un meccanismo di ipersensibilità IgE-mediato, e rappresentano i test raccomandati per lo screening iniziale delle reazioni di ipersensibilità immediata, in virtù della loro semplicità, rapidità, ripetibilità, alta specificità e basso costo. I test intradermici devono essere eseguiti quando il prick test risulta negativo9. I test di provocazione si rendono spesso necessari quando i risultati ai test cutanei ed i test in-vitro sono dubbi o negativi25,27. Tali test prevedono comunque un rischio per il paziente per la probabilità di sviluppare una reazione di ipersensibilità immediata durante l’esecuzione del test. Per tale motivo il test deve essere eseguito solo da personale ben addestrato in una struttura ospedaliera attrezzata dove è possibile intervenire in caso di
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reazione. Il dosaggio delle IgE specifiche è il metodo in-vitro più comune per valutare le reazioni immediate; si effettua su sangue venoso periferico, mediante test ImmunoCAP per la determinazione in circolo di IgE specifiche per il farmaco. Il dosaggio delle IgE specifiche per farmaci non è però al momento validato per tutti i tipi di farmaci. Attualmente si possono dosare nei presidi del SSN le IgE specifiche per gli antibiotici beta-lattamici, validati ed attendibili28-30. Il test di Attivazione dei Basofili (BAT) è un ulteriore test in-vitro che rileva l’espressione di particolari molecole di superficie (CD63/CD203c) del basofilo dopo che questo è stato attivato dall’esposizione al farmaco potenzialmente responsabile della reazione di ipersensibilità25. Viene eseguito incubando i basofili purificati o il sangue intero con diverse diluizioni del farmaco. La lettura del test viene eseguita mediante citometria a flusso. Tale test presenta il vantaggio di non eseguire i test in-vivo in quei soggetti ad alto rischio di reazione di ipersensibilità immediata durante l’esecuzione del test. Attualmente il test non è ancora validato nella diagnostica allergologica e quindi non ancora disponibile nelle strutture sanitarie. L’alta variabilità dei risultati del test rappresenta un limite all'utilizzazione routinaria del metodo31.
Per quanto riguarda i test in-vivo disponibili per la diagnostica delle reazioni di ipersensibilità ritardate, ci si può affidare alla lettura ritardata dei test cutanei (skin prick test ed intradermoreazioni), e ai patch test 25. Nelle reazioni di ipersensibilità ritardate ai farmaci sono disponibili diversi test in-vitro per valutare l’attivazione delle cellule T, responsabili della comparsa delle reazioni ritardate; molti di questi test sono per ora utilizzabili solo a fini di ricerca e non ancora validati nella diagnostica allergologica.
Questi comprendono :
- il test di trasformazione linfocitaria (LymphocyteTrasformation Test, LTT), che valuta l’attivazione dei T linfociti dopo contatto in-vitro con allergene;
- la valutazione della espressione del CD 69 sulla superficie dei T linfociti tramite citometria a flusso (LymphocyteActivation Test, LAT);
- lo studio della sintesi e della produzione di citochine nei linfociti attivati (IL 2, IL 5, IL 13, IFN γ) 25.
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1.2 Le reazioni da ipersensibilità ad antibiotici beta-lattamici
1.2.1 Epidemiologia delle reazioni di ipersensibilità ai beta-lattamici
Gli antibiotici rappresentano la più frequente causa di reazioni allergiche a farmaci (soprattutto reazioni cellulo-mediate).Tra le diverse classi di antibiotici i beta-lattamici sono quelli più spesso coinvolti.32 In particolare uno studio riporta che il 47% delle reazioni allergiche a farmaci in soggetti non ospedalizzati sono da imputare ad antibiotici, e di questi il 73% sono causate da amoxicillina1.
Studi recenti indicano gli antibiotici come causa del 35% delle reazioni a farmaci con manifestazioni cutanee severe1,33,34. Una ricerca condotta in America Latina ha identificato gli antibiotici beta-lattamici come la seconda più frequente causa fra le anafilassi indotte da farmaci dopo i FANS.35
Nonostante siano migliorati i processi di produzione dei farmaci in generale e dei beta-lattamici in particolare, il numero di reazioni ai beta-beta-lattamici non si è ridotto nel tempo. Dobbiamo ricordare che negli ultimi anni si è incrementato l’ uso di antibiotici,29 in particolare è aumentato il consumo di amoxicillina36-41. In Italia nel periodo 1985-2001 gli anti-infettivi hanno occupato la terza posizione come spesa farmaceutica dopo farmaci per il trattamento delle patologie cardiovascolari e gastro-intestinali e il quinto posto in Europa42. I beta-lattamici costituiscono la classe più prescritta in virtù del loro ampio spettro d’azione. In USA ad esempio sono stati riportati nel 2010 248 prescrizioni di penicillina e 114 di cefalosporina per ogni mille abitanti. L’ 8% della popolazione statunitense è andato incontro a reazioni avverse a penicillina, e l’ 1 % dei soggetti invece ha mostrato reazioni avverse a cefalosporine.43I dati sulla prevalenza riportati possono variare in base alla selezione dei pazienti. Tale dato può essere infatti sovrastimato se per esempio i pazienti non sono stati sottoposti a un accurato work-up allergologico e ci si è basati solo sul dato anamnestico spesso non preciso1,6.
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1.2.2 Gli antibiotici beta-lattamici: aspetti generali
Il capostipite dei beta-lattamici è la penicillina, il cui effetto antimicrobico nell’ uomo è stato dimostrato nel 194115. Nel 1946 è invece stata osservata la prima anafilassi messa in relazione alla somministrazione di penicillina6.
Gli antibiotici beta lattamici si possono classificare in penicilline, cefalosporine, monobattami e carbapenemi. Fanno parte della stessa categoria gli inibitori della betalattamasi, prodotto batterico in grado di neutralizzare l’ attività antimicrobica degli antibiotici beta lattamici, come l’ acido clavulanico, ed enzimi come la cilastatina commercializzata insieme all' imipinem per ritardarne la degradazione renale44. Le proprietà antibatteriche di un fungo, Penicillium, furono osservate da A. Fleming già nel 1929. Solo successivamente fu isolato il principio antimicrobico di questo fungo da due ricercatori E.B. Chain e H.V. Florey dell’ università di Oxford nel 194145.
Dal punto di vista strutturale, tutti i beta-lattamici sono caratterizzati dalla presenza di un anello detto appunto anello beta-lattamico. Le prime penicilline disponibili sono state le penicilline naturali come la penicillina G (benzilpenicillina) e V. Oggi sono disponibili anche le penicilline semisintetiche come per esempio l’ampicillina e l’amoxicillina15.
Le penicilline sono caratterizzate da un core centrale (rappresentato dall' acido 6 aminopenicillanico) e da una catena laterale in posizione 6. Le catene laterali permettono di distinguere le singole penicilline. L' acido 6 aminopenicillanico è a sua volta costituito dall’ anello beta lattamico, anello di 4 atomi, legato a un anello tiazolidinico di 5 atomi44.
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Figura 2
Da: Ariza A, Mayorga C, Fernandez TD, et al. Hypersensitivity reactions to beta-lactams: relevance of hapten-protein conjugates. Journal of investigational allergology & clinical immunology 2015; 25(1): 12-25. 46
L’ acido clavulanico, inibitore delle beta-lattamasi, isolato dal batterio Streptomyces clavuligerus47, viene spesso associato ad amoxicillina nelle formulazioni farmaceutiche. Figura 3
Da: Ariza A, Mayorga C, Fernandez TD, et al. Hypersensitivity reactions to beta-lactams: relevance of hapten-protein conjugates. Journal of investigationalallergology&clinicalimmunology 2015; 25(1): 12-2546.
Le cefalosporine sono state scoperte nel 1945 dall' igienista Giuseppe Brotzu (Università di Cagliari)48, ottenute originariamente dal fungo Cephalosporium acremonium. Tali molecole sono caratterizzate da un core centrale l' acido7-aminocefalosporanico, costituito da un anello diidrotiazinico a sei atomi, contenete zolfo al posto dell' anello tiazolidinico e 2 catene laterali r1 e r2 in posizione 3 e 7 che le distinguono. Le catene laterali hanno anche notevole importanza nell' ambito delle reazioni che possono presentarsi tra beta-lattamici, note come reazioni crociate. Le cefalosporine vengono classificate in generazioni sulla base del momento in cui sono state scoperta. Ogni generazione presenta un proprio spettro d' azione.
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Figura 4
Da: Ariza A, Mayorga C, Fernandez TD, et al. Hypersensitivity reactions to beta-lactams: relevance of hapten-protein conjugates. Journal of investigational allergology & clinical immunology 2015; 25(1): 12-25.46
I carbapenemi contengono un anello beta-lattamico e un anello pentatomico contenente un carbonio al posto dello zolfo dell' anello tiazolidinico(2,3-diidro1Hpirrolo). Anche tale molecola presenta delle catene laterali. Questa struttura consente alla molecola di avere più stabilità e resistenza alle beta-lattamasi. 44
Figura 5
Da: Ariza A, Mayorga C, Fernandez TD, et al. Hypersensitivity reactions to beta-lactams: relevance of hapten-protein conjugates. Journal of investigational allergology & clinical immunology 2015; 25(1): 12-25.46
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Infine tra i beta-lattamici rientra l’aztreonam, unico monobattame in commercio, resistente a molte beta-lattamasi ed isolato dal batterio Chromobacterium violaceum47. Ha una struttura monociclica: contiene un anello beta lattamico non legato ad un anello a 5 o 6 atomi contenente zolfo44,49.
Figura 6
DaAriza A, Mayorga C, Fernandez TD, et al. Hypersensitivity reactions to beta-lactams: relevance of hapten-protein conjugates. Journal of investigational allergology & clinical immunology 2015; 25(1): 12-25.46
In relazione alle similitudini delle loro strutture, questi farmaci possono dar luogo a cross reazioni, ovvero un paziente con precedente reazione da ipersensibilità ad uno di essi può manifestare reazioni ad altri antibiotici dello stesso gruppo. La struttura più condivisa è l’ anello beta-lattamico. Tuttavia le reazioni crociate dovute a sensibilizzazione nei confronti dell’ anello beta lattamico sono rare. Altra componente rilevante è la catena laterale: ad esempio l’ amoxicillina e il cefadroxil hanno identica catena laterale e vi è un 40 % di cross reattività. Tuttavia la condivisione delle catene laterali non sempre spiega del tutto il fenomeno della cross-reattività. Recentemente si è ipotizzato che le cross-reattività tra beta-lattamici possano dipendere anche dalle strutture tridimensionali di tali molecole49. Penicillina G e cefalotina hanno catene laterali diverse ma simili strutture steriche49.
Le classi più coinvolte nelle cross-reattività sono le cefalosporine e le penicilline. Tra i beta-lattamici, i carbapenemi50e l’ aztreonam51 hanno un basso rischio di reazioni crociate con altri beta-lattamici52-54, la penicillina invece ha un rischio di cross reattività con le cefalosporine con stessa catena laterale di circa il 30% e con carbapenemi e aztreonam meno dell’ 1%49. Nei soggetti allergici alle cefalosporine la cross-reattività con la penicillina è di circa il 25%, con l’ aztreonam del 3% e con l’ imipenem/cilostatatina del 2%55.
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Le reazioni crociate tra le penicilline sono state riscontrate sia in reazioni IgE-mediate che cellulo-mediate, in particolare all’ interno del gruppo delle penicilline semisintetiche, caratterizzate da una aminogruppo nella catena laterale, e tra le semisintetiche con la penicillina G.49Le penicinilline e le cefalosporine di 1° generazione (come cefamandole e cefolatina, cefaloridina e cefaloxina) hanno catene laterali47 molto simili come per esempio nel caso del cefamandole e cefalotina. Queste catene laterali sono coinvolte nelle cross reattività, mentre è bassa la probabilità di reazioni crociate tra penicilline e le cefalosporine di terza generazione.56
Mentre nei pazienti con reazioni cellulo-mediate ad amino-penicillina è stato dimostrato un’ elevato rischio di cross reattività con le amino-cefalosporine (cefalexina, cefaclor e cefadroxil) (circa 20%), tale rischio non è riportato tra amino-penicilline e l’aztreonam, il ceftriaxone e la cefuroxima51.
1.2.3 Fattori di rischio per le reazioni da ipersensibilità a
beta-lattamici
1.2.3.1 fattori di rischio legati al paziente
Sono stati presi in esame diversi fattori: sesso, età, familiarità, precedenti reazioni a farmaci, atopia, etnia, fattori genetici, infezioni intercorrenti, malattie concomitanti ed assunzione di più farmaci. Sul ruolo dei fattori di rischio, gli studi spesso sono discordanti.
Aspetti genetici57: si è ipotizzato che alcuni fattori genetici possano predisporre ad allergie a farmaci. In particolare sono stati presi in considerazione geni che codificano per alcune citochine pro-infiammatorie e per alcuni componenti della cascata intracellulare coinvolti nell’attivazione mastocitaria IgE-mediata. In particolare sembrano essere coinvolti polimorfismi per alcune citochine e loro recettori quali per esempio IL-4 e IL-4R, IL-13, IL-10, TNF-alfa, IFNGR1, IL-18, trasduttori di segnali di attivazione quale lo STAT6, tutti coinvolti nel processo di infiammazione allergica. Sembrano coinvolti anche polimorfismi del gene MS4A2 (membrane-spanning four domains, subfamily A member2) che codifica per la subunità beta del recettore ad alta affinità per le IgE (FcR1beta). È stata anche dimostrata un’associazione
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tra HLA-DRA polimorfismo rs7192, rs8084 e allergia ad amoxicillina e penicillina, ma non a cefalosporine57,58.
Sesso: è stato identificato il sesso femminile come fattore di rischio per allergia alla penicillina (reazioni IgE-mediate) (OR 3,2)59 . Tuttavia non tutti gli studi non hanno confermato questo dato60.
Storia familiare: dati in letteratura riportano una alta frequenza di soggetti allergici alla penicillina con un familiare di primo grado con allergia alla penicillina61.
Atopia: nei pazienti atopici le reazioni allergiche a penicilline tendono a essere di maggiore gravità6 ma non sono riportate frequenze superiori di reazioni allergiche a penicillina in soggetti atopici3.
Età: l’ incidenza di reazioni di ipersensibilità a beta-lattamici aumenta con l’ aumentare dell’ età, tuttavia gli anziani sembrano manifestare reazioni meno gravi rispetto ai soggetti più giovani1.
Comorbidità: tra le comorbidità, le malattie autoimmuni come il Lupus eritematoso sistemico (LES) sembrano aumentare la probabilità di sviluppare una reazioni avverse a beta-lattamici. Infatti si è osservato che pazienti affetti da LES sviluppano fino a 5 volte più frequentemente delle reazioni cutanee a seguito di terapia con antibiotici beta-lattamici.6 Interazione con altri farmaci: L’assunzione di altri farmaci in concomitanza con la terapia antibiotica può aumentare il rischio di reazioni di ipersensibilità ai beta-lattamici o interferire sull’eventuale terapia da somministrare in caso di reazioni allergiche severe. Per esempio, vi è un maggior rischio di reazioni cutanee ad aminopenicilline nei pazienti trattati con allopurinolo62 e si è osservato che il trattamento con beta-bloccanti può aggravare la reazione allergica ed ostacolare un eventuale trattamento con adrenalina6.
Malattie virali intercorrenti: infezioni virali intercorrenti possono aumentare il rischio di manifestazioni cutanee. Per esempio, l’ infezione da Epstein Barr Virus e la contemporanea assunzione di aminopenicilline può determinare la comparsa di manifestazioni cutanee quali rash63. Inoltre, è riportato che la DRESS è stata osservata frequentemente associata a
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riattivazioni virali in particolare di HHV6 ma anche di altri HHVs9,64,65. A supporto di tale dato è stato dimostrato in vitro che l’ amoxicillina può indurre la replicazione virale di HHV6.9,66
1.2.3.2 fattori di rischio riguardanti il farmaco:
Via di somministrazione: è stato osservato che le somministrazioni per via topica e per via parenterale possono indurre sensibilizzazione maggiormente rispetto alla via orale3,67.
Modalità di somministrazione: il rischio di sviluppare allergie al farmaco sembra maggiore nei pazienti che ne fanno uso con un'assunzione intermittente (brevi cicli ripetuti nel tempo) rispetto a quei soggetti che antibiotico assumono l’ antibiotico per cicli ridotti di frequenza ma di maggiore durata1,68 .
1.2.4 Meccanismi delle reazioni allergiche a beta-lattamici:
In generale i beta-lattamici sono farmaci a basso peso molecolare (inferiore a 1 kilodalton), per tale motivo possono non comportarsi da antigene completo, ma possono agire da apteni ed utilizzare un carrier per indurre una reazione di ipersensibilità.6
I beta-lattamici possono causare reazioni avverse sia mediante un meccanismo immunologico che non immunologico, con una frequenza maggiore di meccanismi immunologici. Tra i meccanismi immunologici il tipo I (IgE-mediato) e tipo IV (non-IgE-mediato) sono i più frequentemente coinvolti. I beta-lattamici di per sé non sono immunogenici, ed in effetti solo pochi farmaci lo sono. Possono però interagire con le proteine, senza necessità di essere metabolizzati (a differenza di altri farmaci) e agire quindi come apteni, legandosi a una macromolecola proteica o glicoproteica di membrana o plasmatica (come l’ albumina sierica)69 che può svolgere la funzione di carrier6 .
Come esempio di aptenizzazione si può ricordare la penicillina. La forma più comune di aptenizzazione della penicillina è costituita dall’ attacco nucleofilico dell’ anello beta-lattamico aperto all’ aminogruppo di proteine carrier69. Questa struttura prende il nome di gruppo benzilpenicilloile (BPO) e viene definito determinante maggiore poiché è quello maggiormente prodotto (95%). Vengono prodotti in misura minore(circa il 5%) altri determinanti detti quindi minori, come penicilloato, penaldeide, penicillenato, penilloato44,70. Altri epitopi degli antibiotici beta-lattamici sono le catene laterali, l’ anello
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tiazolidinico per le penicilline, il diidrotiazinico per le cefalosporine.44 L’ aptenizzazione per le cefalosporine è un fenomeno più lento e meno efficiente, poiché i suoi anelli hanno una reattività chimica minore47.
È stata proposta anche un’ ipotesi alternativa a quella degli apteni. Si ipotizza infatti che i farmaci possano interagire tramite interazioni reversibili non covalenti con il sistema immune, in particolare con le cellule T (p-i concept: Pharmacological interaction with Immune receptor), pur essendo molecole di dimensioni minori rispetto ai normali antigeni71.
1.2.5 Manifestazioni cliniche
Le reazioni da ipersensibilità immediate a beta-lattamici sono rappresentate soprattutto da orticaria, angioedema, broncospasmo e shock anafilattico. 18,47,72
L’ orticaria è la manifestazione cutanea più frequente. È caratterizzata dalla comparsa di lesioni eritemato-pomfoidi con edema centrale ed eritema periferico, accompagnata da prurito o anche sensazione urente. Tali lesioni possono essere localizzate o generalizzate. I pomfi solitamente scompaiono nell’ arco di 24 ore senza lasciare esiti. L’ orticaria è solitamente una reazione di tipo immediato ma può essere anche ritardata.
L’ angioedema, caratterizzato da edema di derma profondo, sottocute e sottomucosa, può associarsi ad orticaria o presentarsi isolato. Può colpire qualsiasi regione del corpo, ma più spesso il volto (palpebre e labbra) e più raramente i genitali. Quando interessa organi quali la laringe può essere causa di difficoltà respiratoria fino ad un esito infausto per il paziente. L’ anafilassi, definita come una reazione grave sistemica che mette a rischio la vita del paziente, si verifica di solito entro 15 minuti dall’ assunzione del farmaco. Può esordire con prurito palmo-plantare che poi diventa generalizzato, eritema prima a carico del tronco, poi diffuso e talvolta orticaria. Successivamente, dopo circa 30-60 minuti, possono apparire angioedema del volto ed edema della laringe, che si manifesta con disfonia e disfagia. Successivamente può comparire senso di costrizione toracica, dispnea, sintomi del broncospasmo e/o sintomi gastrointestinali come nausea, vomito, incontinenza fecale, dolore addominale. Si può avere ipotensione e quindi shock. Lo shock anafilattico può essere
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fatale nell’ 1-2 % dei casi. Fattori di rischio per l’ esito infausto sono età avanzata e asma non controllato.
I sintomi gastro-intestinali quali nausea, vomito e diarrea possono entrare in diagnosi differenziale con gli effetti avversi tipo A. Infatti i beta-lattamici possono anche indurre alterazioni nella flora batterica intestinale, fino alla colite psudomembranosa da Clostridium Difficile.
I sintomi respiratori quali ostruzione nasale, rinite, asma, broncospasmo possono presentarsi singolarmente od associati tra loro, e possono presentarsi in contemporanea alle manifestazioni cutanee e/o gastroenteriche. Possono precedere reazioni allergiche severe quali lo shock anafilattico.
Tra le reazioni di ipersensibilità ritardate a beta-lattamici le più comuni sono le manifestazioni cutanee6,18,72. Queste includono le reazioni maculo-papulari, le reazioni morbilliformi, scarlattiniformi o roseoliformi. Entrano in diagnosi differenziale con le manifestazioni cutanee che insorgono durante infezioni virali e batteriche44. Le reazioni ritardate si manifestano dopo 6 ore circa dall’assunzione del farmaco, possono durare fino a 10 -11 giorni e possono essere associate a prurito o sensazione di bruciore 18.
Le manifestazioni caratterizzate da lesioni bollose come la Sindrome di Stevens-Johnson (SJS) e la sindrome di Lyell sono rare. All’ esordio di una SJS si ha la comparsa di un esantema rosso porpora dopo ore o anche diversi giorni dall’ assunzione del farmaco, preceduto da febbre, malessere, artralgie. Successivamente l’esantema diventa doloroso, compaiono le bolle e si positivizza il segno di Nikolski (sviluppo di una bolla nel punto in cui si è esercitata una pressione) su cute e mucose, e si presenta anche cheratocongiuntivite purulenta (si possono avere anche esiti permanenti dovuti a sinechie), sino alla necrosi18. Queste forme severe sono state associate maggiormente all’ uso di carbamazepina in pazienti con aplotipo HLA– B*1502 nella popolazione Han cinese 73, e con HLA-A*3101 nel Nord Europa74. La SJS può risolversi con terapia farmacologica od evolvere nella sindrome di Lyell che ha una elevata mortalità (fino al 40%). Quest’ultima esordisce con un’ eruzione morbilliforme diffusa al volto, tronco e superficie estensoria degli arti, associata a forte malessere. Successivamente, subentrano le bolle su cute e mucose, in particolare la congiuntiva; può
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associarsi perdita delle unghie e infine si ha il distacco dell’ epidermide dal derma. L’evoluzione può essere infausta, tali pazienti vengono infatti trattati come grandi ustionati.72
Tra le reazioni ritardate dei beta-lattamici è riportata l’eruzione fissa, manifestazione cutanea che si presenta sempre nella stessa sede ogni volta che il farmaco viene assunto. Le sedi preferenzialmente coinvolte sono i palmi delle mani, le piante dei piedi, le zone genitali e perineali. Si presentano come placche eritematose, edematose, accompagnate da sensazione urente.72
L’ AGEP (Acute Generalized Exanthematous Pustolosis) é una manifestazione rara, caratterizzata dalla presenza di pustole sterili infiltrate di granulociti neutrofili e con presenza anche di cellule T CD4 e CD8. Nel sangue si riscontra leucocitosi.18 Questa manifestazione esordisce acutamente, 24 ore dopo l’assunzione del farmaco con eritema diffuso, soprattutto alle pieghe cutanee. Successivamente compaiono le pustole e si accompagnano a febbre e neutrofilia, talvolta insufficienza renale transitoria; sono possibili anche altre manifestazioni cutanee contemporanee (edema del volto, eritema polimorfo, bolle). Va incontro a risoluzione con desquamazione dopo 15 giorni dalla sospensione del farmaco.72
I beta-lattamici possono anche essere causa di vasculite dei piccoli vasi. Clinicamente si manifesta come una porpora palpabile. Principalmente è localizzata agli arti inferiori, si può presentare come zone rosso-brune che non scompaiono alla digitopressione per lo stravaso di sangue nel derma, fino a placche con necrosi ed ulcerazione centrale. Possono confluire tra loro e il numero delle lesioni è variabile. Si presenta dopo 7-10 giorni dall’ assunzione del farmaco; raramente possono essere interessati altri organi quali fegato, reni, encefalo e articolazioni72.
Oltre a causare vasculiti, i beta-lattamici possono indurre la formazione di un eritema nodoso, dolente, localizzato soprattutto sulla superficie estensoria degli arti.72
La DRESS (Drug Rash with Eosinophilia and Systemic Symptons) e la DHIS (Drug induced Hypersensitivity Syndrome) sono manifestazioni rare, caratterizzate da reazioni non solo
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cutanee (lesioni maculo-papuloso), ma anche a carico di diversi organi. Possono presentarsi infatti con epatite, epatosplenomegalia, polmonite interstiziale, insufficienza renale, pancreatite, mialgie, artralgie, faringite, linfo-adenomegalia, febbre. Sono inoltre frequentemente associate ad eosinofilia. Generalmente questo quadro insorge dopo 2-6 settimane dall’ assunzione del farmaco e nel 10% dei casi possono avere un esito infausto se vi è interessamento epatico. La maggior parte dei casi va invece incontro a risoluzione spontanea nell’arco di alcune settimane72.
1.2.6 Diagnosi delle reazioni da ipersensibilità a beta-lattamici
1.2.6.1 storia clinica del paziente
Le allergie self-reported sono molto più numerose delle reali allergie. È importante che questi pazienti intraprendano un iter diagnostico poiché una reazione a un farmaco può indurli a credere di essere “allergici a quel farmaco e a tutti i farmaci” con rifiuto di terapie successive che possono invece essere necessarie per intercorrenti patologie6, 75. La diagnostica allergologica viene intrapresa seguendo le linee guida internazionali che vengono aggiornate ogni 2-3 anni30,76,77. Il primo step del work-up allergologico prevede una accurata anamnesi, successivamente l’esecuzione di test in-vivo (test cutanei, di provocazione e/o tolleranza) e test in vitro, con eventuale ripetizione del work-up dopo 4 settimane dal precedente. Un’attenta analisi della storia clinica del paziente è necessaria per valutare nel dettaglio i sintomi della reazione, la tempistica, il tipo di farmaco assunto e la dose, una precedente assunzione del farmaco, altri farmaci assunti nello stesso periodo e dati relativi ad altre patologie atopiche e/o patologie croniche di cui è affetto il paziente28.La descrizione della sintomatologia non è sempre facilmente ottenibile soprattutto per reazioni verificatesi molti anni prima. Se la reazione è avvenuta in ospedale è utile l’ esame della cartella clinica per verificare quali farmaci sono stati effettivamente somministrati6 ,28.
L’esame obiettivo include la valutazione di cute e mucose ed eventuale presenza di segni di bronco ostruzione.
1.2.6.2 Test cutanei (skin prick test ed intradermoreazione)
Prima di eseguire test intradermici si procede all’esecuzione degli skin prick tests seguendo la metodica sopra riportata. Nel caso dei beta-lattamici si utilizzeranno penicilline,
23
ampicillina, amoxicillina e cefalosporine nella forma indiluita. Se tali test risultassero negativi si procede con l’ intradermoreazione26.
I test intradermici consistono in iniezioni di una piccola quantità, 0,02-0,05 ml, di farmaco diluito sequenzialmente in soluzione salina sterile. Le iniezioni vengono eseguite nel derma della superficie volare dell’ avambraccio. Quindi vengono eseguite letture immediate e ritardate. Le letture immediate vengono eseguite dopo 15-20 minuti. Le letture ritardate invece vengono effettuate dopo 48 e dopo 72 ore dall’ iniezione. Si considera un risultato positivo un incremento di almeno due volte del diametro del pomfo iniziale alla lettura immediata. Alle letture ritardate si ritiene il test positivo in presenza di eritema infiltrato, eritema papulare, eczema26.
Le concentrazioni utilizzabili sono definite come segue dalle attuali linee guida9,77. Tabella 3
Da: Brockow K, Garvey LH, Aberer W, et al. Skin test concentrations for systemically administered drugs -- an ENDA/EAACI Drug Allergy Interest Group position paper. Allergy 2013; 68(6): 702-1277
Tuttavia recenti ricerche riportano la non irritabilità di concentrazioni maggiori di cefalosporine (fino 20 mg/ml) per l’esecuzione dei test cutanei (Skin Prick Test e Test Intradermici)78.
24
1.2.6.3 Patch test
Il patch test consiste nell’ applicazione sul dorso del paziente di un cerotto contenente apposite cellette con all’ interno il farmaco diluito in soluzione fisiologica. Le letture si effettuano dopo 48 e 72 ore dell’ applicazione. Si considera positivo il test in presenza di eritema infiltrato, papule e vescicole26,79. È indicato nella diagnosi di reazioni da ipersensibilità di tipo ritardato. I test cutanei, secondo le attuali linee guida, vengono eseguiti utilizzando PPL, MDM, AX e il presunto colpevole ed è possibile aggiungere anche la benzilpenicillina. La specificità dei test cutanei è elevata; la sensibilità è elevata nella diagnosi di reazioni da ipersensibilità immediata, mentre è bassa per la diagnosi di reazioni ritardate32,77.
1.2.6.4 Test di provocazione
Il test di provocazione consiste nella somministrazione di dosi crescenti del farmaco presunto colpevole. Consente di escludere il coinvolgimento del farmaco nella genesi della reazione avversa. È controindicato nei soggetti che hanno manifestato reazioni severe, nei pazienti con gravi co-morbidità e in stato di gravidanza. Il paziente dovrebbe sospendere, prima dell’esecuzione del test, i farmaci che possono interferire con l’attendibilità dello stesso test o che possono interferire con la terapia da somministrare in caso di una reazione allergica severa. Il test viene eseguito somministrando dosi crescenti del farmaco fino alla dose terapeutica seguendo le modalità riportate nelle linee guida. Può inoltre essere eseguito entro le 24 ore oppure in più giorni. Le reazioni di ipersensibilità possono presentarsi durante il test o a distanza di ore dall’esecuzione. Se il test di provocazione non determina reazioni di ipersensibilità durante o dopo la somministrazione viene considerato negativo27.
1.2.6.5 Test di tolleranza
Il test di tolleranza consiste nella somministrazione di un farmaco beta-lattamico alternativo al farmaco che ha causato la reazione di ipersensibilità e diverso dai farmaci beta-lattamici a cui il paziente risulti sensibilizzato durante il work-up allergologico. Si somministrano delle dosi crescenti fino al raggiungimento della dose terapeutica. Tale test ha il fine di garantire al
25
paziente la possibilità di utilizzare un antibiotico della classe dei beta-lattamici o in alternativa, se un farmaco beta-lattamico non è consigliato, un antibiotico di classe diversa. La scelta del farmaco da impiegare per il test di tolleranza deve tener presente anche di eventuali cross-reattività con il farmaco che ha causato la reazione. In particolare è stata riconosciuta la sicurezza nell’ utilizzo della cefuroxima nei pazienti con reazioni da ipersensibilità ad una amino-penicillina55,80,81.
1.2.6.6 Test in-vitro
I test in-vitro per la diagnosi delle reazioni da ipersensibilità di tipo immediato sono rappresentati dal dosaggio delle Immunoglobuline specifiche per beta-lattamici circolanti e dal Test di Attivazione dei Basofili (BAT).
Le IgE specifiche vengono dosate nel sangue venoso periferico tramite test ImmunoCAP. La sensibilità del dosaggio delle IgE specifiche è correlata alla severità della reazione ed è inversamente proporzionale al tempo intercorso tra la reazione e l’ esecuzione del test: maggiore è il tempo intercorso, minore è la sensibilità del dosaggio30.
Il BAT rileva l’ espressione di CD63 e CD203c nei basofili circolanti, previa incubazione dei basofili purificati o del sangue intero con diverse diluizioni del farmaco presunto colpevole. Sia il dosaggio delle IgE specifiche che il BAT sono indagini in-vitro indicate per la diagnostica delle reazioni di ipersensibilità immediate30.
I test in-vitro indicati per la diagnosi delle reazioni da ipersensibilità di tipo ritardato sono il Lymphocyte Transformation Test (LTT), e l’ Enzyme–linked immunosorbent spot assay (IFN
ELISpot). Il test di trasformazione linfocitaria valuta l’ attivazione delle cellule T specifiche dopo la stimolazione in-vitro con l’ antibiotico colpevole. IFNELISpot identifica il numero di cellule che rilasciano citochine dopo stimolazione con il farmaco30.
I test in-vitro hanno il vantaggio rispetto ai test cutanei di poter essere eseguiti in sicurezza in tutti i soggetti, anche in coloro che hanno controindicazioni all’ esecuzione dei test in-vivo30.
26
Figura 7
Da: Mayorga C, Celik G, Rouzaire P, et al. In vitro tests for drughypersensitivityreactions: an ENDA/EAACI DrugAllergyInterest Group position paper. Allergy 2016; 71(8): 1103-34.30
1.2.6.7 Re-testing
Il re-testing consiste in una seconda valutazione allergologica eseguita ad un mese di distanza dalla prima, utilizzando test in –vivo (test cutanei e test di provocazione) e in –vitro (dosaggio IgE specifiche) per l’antibiotico alternativo che era stato valutato durante il primo work-up allergologico. Le attuali linee guida raccomandano di ripetere il work-up diagnostico a distanza di 4 settimane dal prima valutazione allergologica, soprattutto se la reazione si è verificata più di sei mesi prima che il pazienti intraprendesse l’iter diagnostico. Tale indicazione è rilevante soprattutto nelle reazioni da ipersensibilità di tipo I o IgE-mediate. Infatti la storia naturale delle reazioni IgE mediate prevede la riduzione dei livelli di IgE specifiche per l’antibiotico colpevole a distanza di mesi o anni dall’ultimo contatto con il
27
farmaco. Le reazioni da ipersensibilità cellulo-mediate sono, invece, meno influenzate dal tempo di esecuzione dei test in rapporto all’ultima assunzione32
2 SCOPO DELLO STUDIO
Lo studio si propone di valutare:- La frequenza di reazioni da ipersensibilità (immediata e ritardata) agli antibiotici beta-lattamici;
- L’utilità della diagnostica allergologica nelle reazioni da ipersensibilità (immediata e ritardata) ai beta-lattamici;
- La percentuale di pazienti che hanno effettivamente assunto a domicilio l’antibiotico alternativo ed eventuali reazioni avverse.
28
3 PAZIENTI E METODI
Lo studio è stato svolto presso l’ambulatorio di allergologia dell’UO di Immuno-Allergologia (AOUP) di Pisa. Dal 2012 al 2016 abbiamo valutato 277 pazienti (78 maschi e 199 femmine; età media 50,8 anni, range 14-81) con reazione avversa ad antibiotici (242 a beta-lattamici; 11 ad antibiotici non beta-lattamici; 24 ad un antibiotico non noto).
I pazienti provenivano soprattutto dalla provincia di Pisa (n=97), seguiti dalla provincia di Lucca (n=67), Livorno (n=58), Massa-Carrara (n=21), Grosseto (n=5), Firenze e Pistoia (entrambi n=3). Dei pazienti afferenti al nostro ambulatorio 23 erano provenienti da fuori regione Toscana (n=23).
Figura 8
Metodi
Dopo una accurata anamnesi i pazienti sono stati sottoposti a diagnostica allergologica in-vivo (skin prick test, intradermoreazione, Patch test), in-vitro (dosaggio delle IgE totali, IgE specifiche per beta-lattamici, IgE specifiche per lattice e triptasi). Sulla base della storia clinica e dei risultati dei test cutanei e test in vitro, i pazienti sono stati sottoposti a test di provocazione con verosimile antibiotico colpevole e/o a test di tolleranza con antibiotico alternativo. Sulla base del tempo intercorso tra la reazione di ipersensibilità al farmaco e
35,01% 24,18% 20,09% 7,58% 1,08% 1,08% 1,80% 8,30%
pazienti 2012-16
Pisa Lucca Livorno Massa-Carrara Firenze Pistoia Grosseto Fuori Regione29
l’esecuzione del work-up allergologico alcuni pazienti sono stati sottoposti ad un secondo work-up a distanza di 4 settimane dal primo. La diagnostica allergologica è stata impostata seguendo le attuali linee guida internazionali per le reazioni di ipersensibilità a beta-lattamici32,77 come riportato nello schema seguente
Figura 9
Da: Blanca M, Romano A, Torres MJ, et al. Update on the evaluation of hypersensitivity reactions to betalactams. Allergy 2009; 64(2): 183-9332
L’ anamnesi allergologica è stata impostata al fine di valutare le seguenti informazioni: - presenza di eventuale storia di atopia (rinite allergica, congiuntivite, asma, dermatite
atopica, allergia alimentare) o reazioni di ipersensibilità ad altri farmaci o mezzi di contrasto.
-
Eventuali reazioni di ipersensibilità durante l’ assunzione dello stesso antibiotico per cui il paziente è giunto alla nostra osservazione e/o altri antibiotici. In particolare, il tipo di reazione di ipersensibilità (immediata o ritardata), le manifestazioni cliniche della reazione, quando la reazione si è manifestata in rapporto all’assunzione del farmaco.I test cutanei sono stati programmati sulla base della storia clinica e seguendo le recenti linee guida77. I pazienti sono stati sottoposti a skin prick test, intradermoreazioni e Patch test secondo il protocollo riportato di seguito:30
AZIENDA OSPEDALIERO UNIVERITARIA PISANA
U.O.IMMUNO-ALLERGOLOGIA
Direttore Prof.ssa Paola Migliorini Ambulatorio di Allegologia
Tel. 050 992702 -
- Paziente data - Dati rilevanti dall’anamnesi
- Istamina ……… SPT controllo negativo ……… ID controllo negativo ………
PPL 5 x 10-5 mMol/l 0.04 mg/ml 48h 72h SPT indiluito ID dil 1:10 Indiluito MDM2 x 10-2 mMol/l 0.5 mg/ml 48h 72h SPT indiluito ID dil 1:100 dil 1:10 indiluito Benzilpenicillina*10.000 UI/ml 48h 72h SPT indiluito ID dil 1:100 dil 1:10 indiluito Amoxicillina /clavulanico20mg/ml 48h 72h SPT indiluito ID 0.2 mg/ml 2 mg/ml 20 mg/ml Ampicillina 20 mg/ml 48h 72h SPT indiluito ID 0.2 mg/ml 2 mg/ml 20 mg/ml Cefriaxone 2 mg/ml 48h 72h SPT indiluito ID 0.2 mg/ml 2 mg/ml 20 mg/ml Cefuroxime 2 mg/ml 48h 72h SPT indiluito ID 0.2 mg/ml 2 mg/ml 20 mg/ml Culprit 48h 72h SPT ID Patch test : 48h 72h Benzilpenicillina 5% Amoxicillina 5% Amoicillina5% Cefalosporina 5%
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- Sono stati testati contemporaneamente determinanti maggiori e minori della penicillina, Benzilpenicillina, ampicillina, amoxicillina, ceftriaxone e cefuroxime. Nel caso in cui il paziente avesse presentato una reazione ad altro antibiotico oltre il beta-lattamico, l’ulteriore antibiotico colpevole è stato testato. Le concentrazioni e le diluizioni utilizzate per l’esecuzione dei test cutanei sono indicate nel dettaglio nello schema sopra riportato. Per le reazioni ritardate i pazienti sono stati sottoposti oltre che al test di intradermoreazione anche al Patch test con letture a 48 e 72 ore. I test sono stati valutati dopo 10 minuti per lo skin prick test, dopo 15 minuti per le intradermoreazioni (lettura immediata) e dopo 48 e 72 ore (lettura ritardata). I risultati degli skin prick test ed intradermoreazioni sono stati confrontati con i risultati del controllo positivo (istamina) e con il controllo negativo (soluzione salina) ed è stato attribuito un punteggio arbitrario sulla base delle dimensioni del pomfo.
I pazienti sono stati inoltre sottoposti a test in-vitro per la determinazione sierica delle IgE specifiche per penicilloyl G, penicilloyl V, ampicillina, amoxicillina, cefaclor. Insieme al dosaggio delle IgE specifiche per beta-lattamici abbiamo indagato un'eventuale sensibilizzazione al lattice mediante dosaggio delle IgE specifiche per tale allergene. Tale procedura è utile per ridurre il rischio di reazioni di ipersensibilità durante l’esecuzione dei test cutanei per i soggetti sensibilizzati al lattice. Inoltre, alcuni pazienti hanno presentato la reazione di ipersensibilità durante intervento chirurgico o in ambiente ospedaliero dove la presenza del lattice è elevata. Tale condizione richiede una diagnosi differenziale tra reazione di ipersensibilità ai farmaci e al lattice. Abbiamo inoltre dosato IgE totali e triptasi, il primo per una migliore interpretazione dei valori delle IgE specifiche, ed il secondo per escludere una eventuale condizione di attivazione mastocitaria o mastocitosi, condizioni predisponenti a reazioni avverse a farmaci o a reazioni severe di ipersensibilità a farmaci.
Se i test cutanei e il dosaggio delle IgE specifiche per beta-lattamici sono risultati negativi ma la storia clinica è suggestiva di reazione di ipersensibilità a tale antibiotico abbiamo sottoposto i pazienti a test di provocazione orale con dosi crescenti del farmaco potenzialmente colpevole. Se il test è risultato negativo, si è esclusa una eziologia allergica
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alla base della reazione al farmaco. Nel caso in cui il work-up allergologico abbia confermato un meccanismo di ipersensibilità IgE-mediato al presunto colpevole, abbiamo successivamente sottoposto il paziente a test di tolleranza orale con antibiotico alternativo. Nel caso di reazione alle penicilline, amoxicillina, ampicillina si è utilizzato una cefalosporina di seconda generazione, come indicato dalle linee guida, nel caso in cui questo non sia stato possibile si è utilizzato antibiotico di classe differente (per esempio macrolide e chinolonici). Nei casi in cui la reazione si sia verificata più di sei mesi prima che il paziente intraprendesse le indagini allergologiche, si è ripetuto il work-up diagnostico a distanza di 4 settimane dalla prima valutazione (re-testing).
Al fine di indagare se i pazienti valutati durante il work-up allergologico abbiano effettivamente assunto a domicilio il farmaco ed eventuali reazioni avverse si sono contattati telefonicamente i pazienti, sottoponendoli ad alcune domande (scheda di valutazione telefonica).
Come indicato di seguito, il follow-up si proponeva di valutare la percentuale di pazienti che hanno assunto a domicilio il farmaco precedentemente tollerato durante il work-up allergologico e le eventuali reazioni avverse nei confronti di tale farmaco e di identificare i soggetti che invece hanno evitato i beta-lattamici, ricorrendo ad un’ altra classe di antibiotici, cercando di stabilire le motivazioni alla base di tale scelta.
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4 RISULTATI
4.1 Caratterizzazione delle reazioni di ipersensibilità
Dei 277 pazienti valutati, 242 (87,4%) hanno riferito all’anamnesi una reazione da ipersensibilità agli antibiotici beta-lattamici, mentre 35 (12,6%) hanno presentato reazioni da ipersensibilità ad antibiotici non noti o ad antibiotici di classe differente. Nei 277 pazienti valutati, l’ Amoxicillina+acidoclavulanico è stato il più frequente antibiotico coinvolto nelle reazioni di ipersensibilità
.
Figura 11 44,52% 22,58% 8,39% 6,46% 3,23% 1,61% 0,64% 0,32% 0,32% 0,32% 0,32% 7,74% 3,55%ANTIBIOTICO PRESUNTO COLPEVOLE
Amoxicillina+ac.clavulanico Cefalosporine Amoxicillina Penicillina Ampicillina Bacampicillina Penicillina Benzatinica Meropenem Ampicillina+sulbactam Imipenem+cilastatina Piperacillina+tazobactam Antibiotico non noto
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Tabella 4
Dei pazienti che hanno avuto reazioni da ipersensibilità ai beta-lattamici, 27 soggetti hanno riferito reazioni a due o più antibiotici. Inoltre 16 pazienti hanno assunto oltre all’ antibiotico beta-lattamico un antibiotico di classe differente. Sulla base della tempistica della reazione, 152 reazioni sono state solo di tipo immediato e 103 solo di tipo ritardato; 1 paziente ha riportato entrambe le reazioni (immediate e ritardate), mentre 21 pazienti non sono stati in grado, durante l’anamnesi allergologica, di specificare la tempistica della reazione.
4.2 Manifestazioni cliniche
Sulla base del tipo delle manifestazioni cliniche presentate, tra i pazienti che hanno riferito una reazioni immediata, il 31,1% dei soggetti hanno presentato una reazioni sistemica (anafilassi o shock anafilattico), il 40,2% una manifestazione cutanea (orticaria, orticaria-angioedema e dermatiti), 7,9% solo orticaria-angioedema, 7,2% manifestazioni di tipo gastro-enterico ,3,8% comparsa di prurito in assenza di alterazioni cutanee oggettivabili, 3,2% manifestazioni dell’apparato respiratorio. Tra i diversi sintomi riportati dai pazienti alcuni non presentavano le caratteristiche tipiche di una reazione IgE mediata (edema polmonare, brividi, dolore retro-auricolare). Tra le reazioni di tipo ritardato, 83,6% dei pazienti hanno
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manifestato reazioni a carico della cute (eruzioni morbilliformi, dermatiti, tossidermia, eruzioni orticarioidi o pustolose, quest’ ultima in un unico caso), 4,8% una reazione severa (sintomi simil-anafilattici o DRESS), 4,8 % solo angioedema, 2,8% prurito e 2,8 % sintomatologia a carico dell’ apparato gastro-intestinale (nausea, vomito e/o dolore addominale). Sia nel caso delle manifestazioni cliniche immediate che ritardate alcuni pazienti non erano in grado di ricordare il tipo di reazione.
Tabella 5
Manifestazioni cliniche
Reazioni di Ipersensibilità immediata Percentuale (%)
Manifestazioni cutanee (orticaria, orticaria/angioedema, dermatite) 40,2
Sistemiche (anafilassi o shock anafilattico) 31,1
Angioedema 7,9
Manifestazioni gastro-enteriche (nausea, vomito, dolore addominale) 7,2
Manifestazioni non precisate 6,6
Prurito 3,8
Manifestazione apparato respiratorio (broncospasmo, rinite) 3,2
Tabella 6
Manifestazioni cliniche
Reazioni di Ipersensibilità ritardate Percentuale (%)
Manifestazioni cutanee (eruzioni morbilliformi, dermatiti, tossidermia, eruzioni orticarioidi o pustolose)
83,6
Sistemiche (sintomi simil-anafilattici o DRESS) 4,8
Angioedema 4,8
Prurito 2,8
Manifestazioni gastro-enteriche (nausea, vomito, dolore addominale) 2,8
