Micobatteriosi non tubercolari

1. Micobatteriosi non tubercolari D M Cirillo

2. Classificazione fenotipiche dei micobatteri La classificazione dei micobatteri fondata sul fenotipo si basa sull’analisi di • Caratteri colturali (velocità di crescita, pigmentazione delle colonie, temperatura di crescita) • Caratteri biochimici (soprattutto attività metaboliche).

3. Classificazione di Runyon

4. Runyon groups slowly growing photochromogens slowly growing scotochromogens slowly growing non-chromogens rapid growers

5. I principali complessi del genere Mycobacterium

6. Classificazione genotipiche dei micobatteri • La tassonomia basata sul genotipo si è sviluppata in seguito all’individuazione, all’interno del genoma, di regioni conservate, che regolando funzioni essenziali, hanno subito meno variazioni durante l’evoluzione . Esse costituiscono il target ideale per gli studi tendenti ad evidenziare affinità o diversità tassonomicamente utili. (130 specie note)

7. Non Tubercular Mycobacteria • Tutti i micobatteri non appartenenti al gruppo del Mycobacterium tuberculosis complex, vengono genericamente definiti come non tubercolari (NTM: Non Tubercular Mycobacteria) o MOTT

8. I micobatteri non tubercolari • Le specie note sono oltre 130, il 70% di queste sono state descritte negli ultimi 15 anni • Mediamente, ogni anno vengono descritte tre specie nuove

9. Specie di NTM associati a malattia nell’uomo • M. avium, M. intracellulare, M. kansasii-, M. paratuberculosis, M. scrofulaceum, M. simiae, M. habana, M. interjectum, M. xenopi, M. heckeshornense, M. szulgai, M. fortuitum, M. immunogenum, M. chelonae , M. marinum, M. genavense, M. bohemicum, M. haemophilum, M. celatum, M. conspicuum, M. malmoense, M. ulcerans, M. smegmatis, M. wolinskyi, M. goodii, M. thermoresistible, M. neoaurum, M. vaccae, M. palustre, M. elephantis, M. septicum, M. nonchromogenicum.

10. Positive AFB culture Morphology Phenotypic Approach Genotypic Approach Biochemical and growth tests (Slow) DNA probes with amplification w/o amplification DNA Sequencing M. tuberculosis identification Molecular biology Da eliminare? Immunochromatography (fast)

11. Advantages: Inexpensive Will identify members of MTB complex Gives reliable results for some MOTT Disadvantages: Labour-intensive Long turn-around times Technical expertise required Limited to solid cultures Phenotypic approach: biochemical tests Immunochromatography: fast (<1 h), applicable to solid and liquid cultures

12. Molecular Methods – Overview • Identification by genomic sequencing • Identification by PCR restriction analysis (PRA) • Identification by commercial assays*: • - Hybridization in liquid phase • AccuProbe, bioMérieux • - Hybridization in solid phase • INNO LiPA Mycobacteria, Innogenetics • GT-Mycobacterium and GT- MTBC, Hain Lifescience • All molecular methods require DNA (or RNA) isolation • * Commercial assays can be used to identify organisms from both solid and liquid culture.

13. I micobatteri non tubercolari • Differiscono dal M. tuberculosis complex per: • Habitat • Virulenza • Contagiosità • Sensibilità ai farmaci

14. Habitat • I micobatteri del MTC sono parassiti obbligati di uomo e/o animali • I MNT sono ubiquitari, si ritrovano nelle acque e nel suolo; possono infettare, oltre all’uomo, piante ed animali

15. Virulenza • I micobatteri del MTC sono patogeni • I MNT sono opportunisti; danno luogo a malattia solo nei soggetti con condizioni predisponenti

16. Contagiosità • I micobatteri tubercolari si trasmettono per via area e il contagio interumano è la più comune fonte di infezione. Molto meno frequente è la trasmissione fra animali ed uomo o l’infezioni da alimenti ingeriti • Le infezioni da MNT sono di origine ambientale. Sono riportati casi di trasmissione nosocomiale via strumenti contaminati. Il contagio interumano è inesistente, nei rari casi familiari è sempre presente una sorgente comune. Molto raro è il contagio da animale ad uomo

17. NTM: patogenicità I fattori in grado di favorire l’insorgenza della malattia sono: • La dose infettante • La colonizzazione da lunga data • I deficit della risposta immunitaria • Le alterazioni predisponenti a livello dell’organo interessato • Patologie concomitanti • Cause imprecisate

18. Deficit della risposta immunitaria • Elevata frequenza nei soggetti con infezione da HIV e CD4 < 50 • Deficit immunitari (deficit di INF γ, IL-12, o dei loro recettori, del fattore NF kβ) sono stati rilevati nei soggetti con micobatteriosi disseminata • I pazienti sottoposti a trattamento con inibitori del TNF (infliximab e adalimumab) presentano un aumentato rischio di micobatteriosi

19. Condizioni predisponenti alle micobatteriosi Patologie polmonari preesistenti: COPD, bronchiectasie, pneumoconiosi, esiti di TB polmonare, fibrosi cistica.Meno frequentemente la condizione predisponente è costituita da pneumopatia bollosa, interstiziopatia cronica e patologie della gabbia toracica (pectus excavatum, scoliosi)

20. I NTM nella fibrosi cistica • Nella CF le infezioni polmonari rappresentano la causa più frequente di mortalità. • Attualmente patogeni emergenticome Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia e i NTM sono considerati importanti markers del deterioramento delle funzioni polmonari.

21. I NTM nella fibrosi cistica • Vi è un’ampia variabilità nelle segnalazioni di incidenza nella CF (range, 3%–30%). • Il MAC è il micobatterio più frequentemente isolato (76%), seguito dall’abscessus (18%), ma si segnalano un 4% di forme miste • La prevalenza varia con l’età, più alta nei soggetti > 40 aa e in età pediatrica

22. Sensibilità ai farmaci • Le specie appartenenti al MTC sono normalmente sensibili a isoniazide, etambutolo e rifampicina; alcuni membri del TBC sono geneticamente resistenti a pirazinamide • I MNT non sono quasi mai sensibili a isoniazide e pirazinamide. Le differenti specie sono variamente sensibili a macrolidi, chinoloni, aminoglicosidi, rifamicine (Lo spettro di sensibilità dei micobatteri a crescita rapida ed a crescita lenta è totalmente differente)

23. Patologie da MNT • Polmonari • Linfonodali • Cutanee • Osteo-articolari • Disseminate • Sepsi

24. Infezioni polmonari • Sono le più frequenti fra le patologie imputabili ai MNT • La via di ingresso è quella inalatoria • I micobatteri sono presenti nell’ambiente, spesso anche nelle acque della rete idrica. Gli aerosol costituiscono il più importante veicolo di infezione • I quadri patologici nei pazienti HIV-negativi sono completamente diversi da quelli degli HIV-positivi

25. Infezioni polmonari nel paziente HIV-negativo • Malattia: indistinguibile dalla tubercolosi, progressione lentissima • Manifestazione variabilissima, da asintomatica a cavitaria • Quadro radiografico caratterizzato da fibrosi, cavitazione dei lobi superiori, opacità nodulare o parenchimale, ispessimento pleurico • Bersaglio: pazienti anziani con vari problemi polmonari predisponenti (silicosi, BCO, pneumoconiosi, pregressa tubercolosi o micosi, bronchiettasie, tumori) • Sintomi: tosse produttiva, febbre, dimagrimento, debolezza, insufficienza respiratoria, emottisi

26. Infezioni polmonari nel paziente con AIDS • La malattia è quasi sempre preceduta da una fase di colonizzazione dell’apparato respiratorio • Il quadro radiografico è spesso normale o presenta adenopatie ilo-mediatiniche; la progressione è rapida • Bersaglio: pazienti con numero di linfociti CD4 <100/uL • Sintomi: tosse, febbre, dimagrimento

27. MAC • IlMycobacterium avium complex comprende: • M. avium • M. intracellulare • M. chimaera • M. colombiense • Svariati micobatteri non ancora classificati • M. avium e M. intracellulare sono largamente presenti nell’ambiente ed in particolare nelle acque

28. Infezioni polmonari da MAC • Tre quadri clinici distinti • Sindrome tipica • Paziente tipo: maschio, anziano, con pneumopatia cronica • Sintomi: tosse produttiva, astenia, dimagrimento, febbricola, sudorazioni notturne, emottisi • Quadro radiologico: infiltrati, noduli, cavitazioni • Sindrome di “Lady Windermere” • Paziente tipo: femmina, anziana, senza patologie predisponenti ma con anomalie strutturali della gabbia toracica • Sintomi: tosse produttiva; febbre ed emottisi compaiono solo in caso di compromissione polmonare diffusa • Abitudine a sopprimere la tosse con conseguente ristagno delle secrezioni • Espettorato frequentemente positivo all’esame microscopico • Infezione nei pazienti con fibrosi cistica • Le infezioni da M. intracellulare hanno una prognosi migliore di quelle da M. avium

29. Hipersensitivity-like disease Diagnosi • Malattia subacuta caratterizzata da febbre, dispnea , occasionalmente severa, tosse • Storia di soggiorno in ambienti a rischio • Rx: infiltrati diffusi con nodulazione sparsa • HRTC: nodulazione sparsa + ground glass • Isolamento del MAC in colture di espettorato o BAL • Istologia: granulomatosi centrolobulare e broncocentrica

30. Infezioni polmonari da MAC: terapia • Non esiste correlazione fra sensibilità in vivo ed in vitro • Antibiogramma consigliato solo per la claritromicina e solo in caso di fallimento terapeutico • Terapia standard: claritromicina, rifampicina ed etambutolo per almeno un anno • In 6 mesi si ottiene la negativizzazione del 60% dei pazienti con sindrome tipica e del 90% di quelli con sindrome di Lady Windermere • Nei casi più gravi può essere necessario il ricorso alla chirurgia

31. Mycobacterium xenopi • La specie più frequentemente isolata in molti paesi europei, fra i quali l’Italia • Crescita lentissima con optimum a 42°C; isolato frequentemente dalle acque, comprese quelle calde • La crescita può non risultare evidente in terreno liquido • Patologie polmonari in pazienti anziani nei quali si manifesta con tosse, febbricola, dimagrimento • Quadro radiologico caratterizzato da cavitazioni ai lobi superiori, fibrosi e noduli • Terapia con rifampicina ed etambutolo per 24 mesi • Mortalità elevata, superiore a quella da MAC

32. Infezioni polmonari da M. kansasii • M. kansasii, specie fotocromogena a crescita lenta presente nel suolo e nelle acque • 5 diversi sottotipi • I. frequentemente patogeno per l’uomo • II. patogeno solo per i soggetti immunocompromessi • II, IV e V. ambientali

33. Infezioni polmonari da M. kansasii • Fattori di rischio: patologie polmonari predisponenti, tumori, alcolismo • Sintomi: malessere, tosse, astenia, dimagrimento, (febbre) • Bersaglio: anziani maschi, residenti prevalentemente in città • Lesioni fibrose o nodulari, bronchiettasie, caverne, localizzate nei lobi superiori • Positività colturale nel 75% dei casi, microscopica nel 30% • Antibiogramma eseguibile limitatamente alla rifampicina e solo in caso di fallimento terapeutico • Terapia con rifampicina, isoniazide ed etambutolo (uso di claritromicina in caso di resistenza alla rifampicina) per almeno 18 mesi (almeno 12 dopo la negativizzazione della coltura)

34. Mycobacterium malmoense • Specie nota da oltre 30 anni, frequentemente isolata in Scandinavia e Gran Bretagna, non molto frequente negli altri paesi • Reperto eccezionale nei pazienti HIV+ • Isolamento ed identificazione problematici • La crescita può non risultare evidente in terreno solido • Patologie polmonari in pazienti anziani con problemi respiratori, fumatori ed alcoolisti • Sintomatologia caratterizzata da tosse, dimagrimento ed emottisi • Microscopia frequentemente positiva • Maggior virulenza rispetto agli altri MNT • Terapia con rifampicina ed etambutolo per 24 mesi

35. Mycobacterium szulgai • Specie isolata raramente ma quasi sempre clinicamente significativa • Scotocromogeno a 37°C e fotocromogeno a 25°C • Patologie polmonari in pazienti anziani nei quali si manifesta con tosse, astenia, febbricola, dimagrimento • Quadro radiologico caratterizzato da infiltrati apicali e cavitazioni • Buona risposta alla terapia

36. Mycobacteriumsimiae • Specie il cui isolamento è più frequente in particolari aree geografiche • Talvolta responsabile di colonizzazioni temporanee o persistenti • Identificazione problematica, fotocromogeno • Patologie polmonari in pazienti anziani con problemi respiratori o con esiti di TB • Sintomatologia caratterizzata da tosse e dispnea • Microscopia frequentemente positiva • Resistente in vitro a quasi tutti i farmaci, terapia per tentativi ed errori

37. Patologie polmonari da micobatteri a crescita rapida • Le specie coinvolte più frequentemente sono M. abscessus e M. fortuitum • Patologie predisponenti: neoplasie, precedenti micobatteriosi, fibrosi cistica • Bersaglio: pazienti anziani, preferibilmente di sesso femminile, il fumo non sembra essere un fattore di rischio • Quadro radiologico caratterizzato da infiltrati interstiziali o noduli • La malattia viene diagnosticata, in media, a 2 anni di distanza dall’inizio della sintomatologia • Si registra un miglioramento già dopo un mese di terapia ma sono frequenti le ricadute al termine del trattamento • Nelle infezioni da M. fortuitum la prognosi è più favorevole • Nei casi più gravi può rendersi necessario il ricorso alla chirurgia

38. Patologie polmonari da micobatteri a crescita rapida • I micobatteri a crescita rapida sono resistenti ai farmaci antitubercolari • M. fortuitum è sensibile ad tobramicina, cefoxitina, imipenem, ciprofloxacina e claritromicina • M. abscessus è sensibile ad amikacina e claritromicina • Il saggio della sensibilità ai farmaci, eseguibile determinando le MIC, è raccomandato

39. Linfoadenopatie da MNT • Gonfiore unilaterale dei linfonodi cervicali non dolente e non accompagnato da coinvolgimento toracico • Scrofula: patologia dell’infanzia, eccezionale nell’adulto • Evoluzione caratterizzata da colliquazione e fistolizzazione • Infezione per via orale attraverso lesioni di gola, gengive e labbra • Terapia chirurgica; trattamento antibiotico quasi sempre inefficace

40. MNT responsabili di linfoadeniti • M. scrofulaceum è classicamente considerato il principale responsabile della scrofula • M. avium complex, è attualmente il più frequente responsabile di linfoadeniti cervicali da MNT • M. haemophilum e M. malmoense sono certamente sottostimati a causa dell’isolamento problematico

41. Linfoadeniti: patogeni emergenti • M. bohemicum • M. lentiflavum • M. interjectum • Altri scotocromogeni a crescita lenta

42. Infezioni della pelle e deitessuti molli • Conseguenti a traumi o ad interventi chirurgici (specialmente di chirurgia plastica o cardiaca) • Lesioni cutanee o sottocutanee nodulo-granulomatose che si sviluppano nel giro di un mese e che possono interessare i linfonodi sottostanti • Disseminazione frequente con ulcerazione e formazione di cellulite • Quasi tutte Ie specie a crescita rapida possono essere coinvolte

43. MNT responsabili di infezioni della cute e dei tessuti molli • M. abscessus • M. chelonae • M. fortuitum • M. smegmatis • M. haemophilum (negli immunodepressi) • “nuovi micobatteri” • M. goodii (casi successivi ad impianto di pacemaker o ad interventi di chirurgia plastica al seno) • M. mageritense (casi conseguenti a liposuzione) • M. wolinskyi (casi successivi ad interventi di chirurgia plastica al volto e casi, di origine post-traumatica, responsabili di cellulite)

44. Mycobacterium marinum • Comune nella acque (dolci o salate) e responsabile di infezioni nei pesci • Infezioni granulomatose (talvolta sporotricoidi) negli acquariofili (avambraccio e mano) • Terapia con amikacina, claritromicina, doxiciclina, etambutolo e sulfametoxazolo

45. Mycobacterium ulcerans • Responsabile dell’ulcera del Buruli, la terza più frequente malattia micobatterica dopo tubercolosi e lebbra • Unico micobatterio produttore di tossina • Nelle regioni tropicali provoca estese ulcerazioni necrotizzanti, non dolenti, principalmente nei bambini • Probabilmente ha il suo serbatoio nelle acque e può essere trasmesso da insetti • Terapia chirurgica ricostruttiva

46. Infezioni osteo-articolari • Bersagli: sinovia, guaine tendinee, borsa, tessuto osseo, dischi intervertebrali • Conseguenti a fratture aperte, a traumi invasivi o a ferite chirurgiche (soprattutto in cardiochirurgia) • Evoluzioni possibili: perdita di funzionalità, gonfiore, formazione di fistola o di granuloma, osteomielite e/o cellulite, necrosi dell’osso • Condizioni predisponenti: reumatismo cronico, terapie steroidee

47. MNT responsabili di infezioni osteo-articolari • M. abscessus • M. chelonae • M. fortuitum • M. smegmatis • “nuovi micobatteri” • M. goodii frequentemente responsabile di osteomielite e/o cellulite in soggetti giovani con fratture aperte • M. monacense isolato da una feritasusseguente a trauma con penetrazione di corpo estraneo

48. Infezioni disseminate • Bersaglio: pazienti immunocompromessi • AIDS, leucemici, trapiantati, trattamenti steroidei prolungati • Sintomi: febbre, perdita di peso, dolori addominali, splenomegalia, diarrea • Frequentissime in AIDS fino a pochi anni fa, sono state drasticamente ridimensionate dall’introduzione delle terapie a base di inibitori delle proteasi • In aumento i casi relativi agli immunocompromessi HIV-negativi

49. MNT responsabili di infezioni disseminate • M. avium si ritiene che colpisca oltre il 50% dei pazienti con AIDS gravemente immunocompromessi non trattati con anti-retrovirali • M. genavense • Colpiti soggetti giovani, prevalentemente maschi, con <25 CD4/mL • Isolato per lo più da sangue, ma anche da linfonodi e da biopsie duodenali • Rarissimo nei soggetti HIV-negativi • Incidenza stimata pari al 10% circa delle infezioni non tubercolari disseminate • Presentazione clinica sovrapponibile a quella delle infezioni disseminate da MAC • Risposta al trattamento simile a quella delle infezioni da MAC • M. celatum • Responsabile di infezioni disseminate associate, o meno, a patologie polmonari

50. Mycobacterium genavense • Descritto nel 1992 • Assenza di sviluppo sui comuni terreni solidi • Crescita lentissima in terreno liquido (preferibilmente a pH leggermente acido) • Isolamenti, generalmente ripetuti, da sangue, midollo osseo, linfonodo, milza, espettorato • Non identificabile con i metodi tradizionali