Aspetti microbiologici

SESSIONE1:

INQUADRAMENTO E ASPETTI DIAGNOSTICI

Aspetti

microbiologici

Paola Dal Monte

AOU S.Orsola-Malpighi Bologna

Classificazione

• regno: Bacteria

– tipo: Actinobacteria

• classe: Actibobacteridae – ordine: Actinomycetales

» famiglia: Corynebacteriaceae - genere: Mycobacterium

• Parete cellulare peculiare:

50-60% lipidi acidi micolici

Alcool-acido resistenza

Lenta replicazione

I micobatteri non tubercolari (NTM)

Anche conosciuti come:

• Micobatteri ambientali

• Micobatteri opportunisti

• Micobatteri «atipici»

• MOTT

(Myc Other Than Tuberculosis) Non assegnati a:

• Mycobacterium tuberculosis complex

• Mycobacterium leprae

Caratteristiche:

• Ubiquitari (acqua e suolo)

• Patogeni opportunisti nell’uomo e animale

• descritte quasi 200 specie con diversa patogenicità

Riconoscimento:

• 1950s: diretta evidenza patogenicità

• Le infezioni opportuniste in pazienti HIV+ hanno portato ad un maggior riconoscimento e studio

NTM

NTM vs MTBC: differenze

NTM Mycobacterium

tuberculosis complex

Batteri ambientali Patogeni obbligati, necessitano di un ospite

Bassa virulenza, raramente patogeni in assenza di condizioni predisponenti

Patogeni Trasmissione interumana rara (alcune

evidenze in pazienti con fibrosi cistica)

Trasmissione interumana

Molte specie eterogenee MTBC contiene un piccolo numero di sottospecie strettamente relate

NTM e MTBC differiscono chiaramente in termini di

patogenicità e vie di trasmissione

Tassonomia dei micobatteri

• FENOTIPICA

– basata sui caratteri colturali e biochimici

• GENOTIPICA

– basata sui caratteri genotipici

Classificazione fenotipica (di Runyon) dei NTM

Colonie > 7gg

Colonie < 7gg

M. simiae complex

Micobatteri a crescita lenta

M. terrae complex

Micobatteri a crescita rapida

Micobatteri termo-tolleranti

Classificazione genotipica dei micobatteri

Dendrogramma basato sul

gene rRNA 16S

Sensibilità ai farmaci

❖ Micobatteri a crescita lenta

• Isoniazide e pirazinamide non sono mai efficaci

• Aminoglicosidi, chinoloni, macrolidi e rifamicine sono spesso efficaci

• M. celatum è intrinsecamente rifampicino-resistente

• Le specie geneticamente correlate a M. simiae sono resistenti a quasi tutti i farmaci

❖ Micobatteri a crescita rapida

• Lo spettro dei farmaci potenzialmente attivi comprende:

amikacina, cefoxitina, ciprofloxacina, claritromicina,

trimetoprim-sulfametoxazolo, doxiciclina, imipenem

NTM: patogenicità

Circa 1/3 delle specie identificate sono considerate clinicamente rilevanti

I fattori in grado di favorire l’insorgenza della malattia sono:

1. La dose infettante

2. La durata della colonizzazione 3. I deficit della risposta immunitaria

4. Le alterazioni predisponenti a livello dell’organo interessato

5. Patologie concomitanti

Patologie da NTM

❖Polmonari

• M. avium complex

• M. xenopi

• M. kansasii

• M.malmoense

• M. abscessus

• M. fortuitum

❖Cutanee

• M. abscessus

• M. chelonae

• M. fortuitum

• M. marinum

• M. ulcerans

❖Linfonodali

• M. avium complex

• M. scrofulaceum

❖Disseminate

• M. avium complex

❖Osteo-articolari

• M. abscessus

• M. chelonae

• M. fortuitum

Criteri ATS diagnostici per le infezioni polmonari da micobatteri non tubercolari

Criteri

Microbiologici Criteri

Clinici

Criteri Radiologici

Sintomatologia polmonare

Esclusione di altre cause infettive

TAC: bronchiettasie

multifocali, noduli multipli RX: opacità nodulari

o cavitazioni

Richiesta coltura positiva per NTM 2 Escreati, BAL o biopsia polmonare

Griffith DE, et al. Am J RespirCritCare Med 2007; 175:367-416. NTM-PD

?

Criteri Microbiologici (solo uno necessario)

1. Coltura positiva da almeno 2 differenti campioni di escreato oppure

2. Coltura positiva da almeno un campione di broncoaspirato o di lavaggio bronco-alveolare

oppure

3. Una biopsia transbronchiale o polmonare che evidenzi caratteristiche istopatologiche patognomoniche (granulomi e/o bacilli alcol-acido resistenti) e che risulti positiva alla coltura per MNT

oppure

4. Una biopsia transbronchiale o polmonare che evidenzi caratteristiche istopatologiche patognomoniche associata ad uno o più escreati o lavaggi bronco-alveolari positivi in coltura per MNT

La coltura positiva di NTM è un elemento essenziale

NTM: Diagnosi microbiologica

Campione

Esame microscopico

Isolamento

Identificazione

Esame microscopico

Limiti dell'esame microscopico

Sensibilità Bassa

• Rispetto all’esame colturale sensibilità oscilla tra il 22-78%

• Limit of detection: 10.000-100.000 BAAR/ml di campione, di gran lunga inferiore a quella dell’esame colturale (10-100 BAAR/ml)

Specificità Falsi positivi

• La alcool-acido resistenza non è una proprietà tintoriale esclusiva dei micobatteri (Actinomyces, Streptomyces, Corynebacterium, Nocardia, Rhodococcus, Gordonia, Tsukamurella, Criptosporidium)

Esame colturale

Identificazione

✓ Maldi TOF

SPETTROMETRIA DI MASSA

GenoType

Mycobacterium CM

(HAIN LIFESCIENCE)

GenoType

Mycobacterium AS

(HAIN LIFESCIENCE)

Locus rrs: Resistenza ad aminoglicosidi (kanamicina, amikacina e gentamicina)

GenoType

Mycobacterium NTM-DR

Loci rrl e erm: Resistenza a macrolidi (claritromicina o azitromicina)

Sensititre

(Thermofisher)

Test di sensibilità ai farmaci

• Non ci solo linee guida ECDC per il DST nei NTM

• Il CLSI stabilisce cut-off con limitata validazione clinica

Per MAC e per M. abscessus:

Poiché la resistenza ai macrolidi è associata a fallimento terapeutico

• Verificare la resistenza ai MACROLIDI in questi pazienti:

– No conversione colturale dopo 6-12 mesi di trattamento;

– Recidiva dopo un’iniziale conversione, ancora in trattamento – Recidiva dopo un’iniziale conversione, a fine trattamento

Per Myc kansasii:

Antibiogramma eseguibile limitatamente alla rifampicina e solo in

caso di fallimento terapeutico

TB/NTM nuovi casi 2011-2020

*

* In corso

(n=457) (n=1013)

Origine ed età

Età media: 64 anni

Maschi: 52% Maschi: 60%

Età media: 41 anni

Materiali d’isolamento

NTM

MTB

extra-polmonare

Materiali e prevalenza NTM

Polmone Sangue Linfonodi Biopsie/

pus Urine Liquidi

cavitari Valvole Vari Totale

M. gordonae 51 2 1 54

M. avium 102 7 14 8 1 1 6 139

M. celatum 2 2

M. chimaera 18 1 19

M. genavense 1 1

M. intracellulare 107 2 1 1 1 1 1 114

M. kansasii 10 10

M. lentiflavum 7 7

M. marinum 2 2

M. scrofulaceum 2 2

M. xenopi 40 2 2 44

M. seoulense 1 1

M. abscessus 9 2 2 13

M. chelonae 10 1 1 1 13

M. fortuitum 18 1 1 1 1 22

M. mucogenicum 2 2

M. peregrinum 1 1

M. phlei 1 1

Myc spp 8 1 1 10

TOTALE 387 13 17 17 5 5 2 11 457

Rapidità di crescita

NTM a crescita rapida

(n=52) NTM a crescita lenta

(n=395)

8,36%

91,64%

Pazienti non interessati da recidive o persistenza di infezione da NTM

(n=311)

17,91%

82,09%

Pazienti interessati da recidive o persistenza di infezione da NTM

(n=49)

Positività all’esame microscopico e recidive

8,90%

91,10%

Positività all'esame microscopico

CONCLUSIONI

1) L’attenzione verso le infezioni da NTM sta crescendo:

• Miglioramento dei mezzi diagnostici (colture liquide)

• Aumento del rischio espositivo (aerosol, mancata manutenzione delle condutture con circolo d’acqua, etc…)

• Invecchiamento della popolazione

• Aumento dei pazienti con danni polmonari strutturali

• Ampio uso di farmaci immunosoppressivi

2) I pazienti con NTM sono significativamente piu’ anziani di quelli con TB 3) L’ esame microscopico positivo correla con la severità dell’infezione 4) Tra gli NTM a lenta crescita il piu’ frequente è il Myc avium complex,

seguito da Myc. gordonae e Myc. xenopy

5) Tra gli NTM a rapida crescita i piu’ frequentemente isolati sono Myc.

fortuitum Myc. chelonae e Myc. abscessus

GRAZIE

• U.O. Microbiologia

– Prof.ssa Maria Carla Re – Giulia Lombardi

– Francesco Bisognin – Paola Monari

– Eleonora Gatti

• U.O. Malattie Infettive

– Prof. Pier Liugi Viale – Marina Tadolini

– Luciano Attard

• Pneumologie

• Prof. Stefano Nava, U.O. Pneumologia , S. Orsola-Malpighi

• Dott. Rocco Trisolini, U.O. Pneumologia Interventistica, S. Orsola-Malpighi

• Dott. Alberto Rocca, Pneumologia Policlinico Bellaria