MICOSI OPPORTUNISTICHE:Candida albicansAspergillus spp

Giovanni Di Bonaventura, BSc, PhD

CI “Microbiologia e Microbiologia Clinica”

CL Medicina e Chirurgia

Università “G. d’Annunzio” di Chieti-Pescara

AA 2015-2016

MICOSI OPPORTUNISTICHECaratteristiche generali

AGENTI EZIOLOGICI apatogeni nell’ospite sano

Saprofiti in natura

Componenti della normale flora commensale umana

CONDIZIONI PREDISPONENTI

Fisiologiche (gravidanza, età avanzata)

Eventi traumatici (lesioni, occlusioni)

Difetti immunità cellulo-mediata (linfociti T, macrofagi)

Immunosoppressione Fattori iatrogeni (contraccettivi orali, antibiotici, steroidi,

chemioterapia, cateteri)

Fattori intrinseci (situazioni organiche preesistenti): AIDS, ematopatie, diabete mellito, endocrinopatie, ustioni

Candidiasi (Candida spp)

Aspergillosi (Aspergillus spp)

Criptococcosi (Cryptococcus neoformans)

Zigomicosi (Zygomices spp)

Altre: tricosporonosi (Trichosporon spp), fusariosi (Fusarium spp), penicillosi (Penicillium spp)

**QUALSIASI fungo presente in natura potrebbe, in teoria, causare micosi opportunistiche **

MICOSI OPPORTUNISTICHE

Micosi opportunistica a più alta prevalenza nel mondo

Eziologia: Candida spp. (non solamente C. albicans)

Infezioni endogene Spettro variabile: da infezioni superficiali (cutanee) a gravi infezioni

sistemiche

80% popolazione sana colonizzata a livello cutaneo e mucosale (vaginale, orale, gastrointestinale, rettale)

Immunità innata vs Candida Immunità umorale: bassi titoli anticorpali vs Ag glicoproteici parietali.

Scarso (incerto) significato protettivo.

Immunità cellulare: deficit immunitari associati a candidiasi mucocutanee; neutrofili vs candidiasi invasive

CANDIDIASI

CandidiasiCANDIDA SPP COMUNEMENTE ISOLATE

C. albicansC. tropicalis

C. kefyr

C. parapsilosis

C. glabrata

C. krusei

C. guillermondii

C. lusitaniae

Le Candida non-albicans (come C. albicans, fanno parte della normale flora microbica dell’uomo)

Candida sppMORFOLOGIA

Fungi Imperfecti (ripr. sessuata possibile ma non probabile)

Caratteri microscopici: Cellule lievitiformi gemmanti (blastospore; le

uniche in C. glabrata)

Pseudoife (abbondante pseudomicelio)

Candida albicans

clamidospore (anche in C. dubliniensis)

tubulo germinativo: 37°C in presenza di siero (anche in C. dubliniensis)

cresce a 42°C (a differenza di C. dubliniensis)

ife “vere” settate (37°C, pH neutro)

Caratteri macroscopici: Colonie cremose, bianche (37°C, Sabouraud

Dextrose Agar - SDA)

Evidenziazione di pseudomicelio con alone opaco e sfrangiato (terreni poveri, 25°C)

Candida albicans - morfologia

Candida albicansPATOGENICITA’ Adesività (e produzione di biofilm)

tubulo germinativo più adesivo delle cellule lievitiformi

colonizzazione di superfici biotiche (mucose) per mezzo di adesine

colonizzazione di superfici abiotiche (superfici protesiche) con formazione di biofilm

Produzione di enzimi extracellulari (danneggiano la membrana della cellula ospite): proteasi, fosfolipasi, etc.

Produzione di micotossine

Induzione di una intensa risposta immunitaria responsabile di molte manifestazioni cliniche delle candidiasi

nella candidosi mucocutanea si assiste ad una depressione della risposta immune cellulo-mediata, probabilmente ad opera di frammenti di mannano rilasciati in circolo da Candida

CANDIDOSIManifestazioni cliniche-I

Infezioni CUTANEE meno frequenti di quelle mucosali

localizzate in sedi cutanee caldo-umide (ascellari, inguinali)

mimano le infezioni causate dai Dermatofiti cute (intertrigine del lattante)

unghia (paronìchia, onicomicosi)

CANDIDOSIManifestazioni cliniche-II

Infezioni MUCOSE (MUCO-CUTANEE) Mucosa orale:

stomatite (+ glossite)

mughetto (neonato, adulto debilitato)

Mucosa esofagea: candidosi esofagea (neonati, HIV, diabetici, terapia antibiotica prolungata; si

presenta con disfagia, dolore retrosternale)

Mucosa genitale: vulvo-vaginite (eritema su mucosa vaginale e genitali esterni, leucorrea)

balanite (infiammazione della testa del glande, prurito e bruciore intensi)

Candidosi mucocutanea cronica (CMC): infezioni croniche superficiali (cute, unghia, orofaringe) resistenti alla terapia

spesso associate a timoma ed a condizioni sottostanti (ipotiroidismo, iposurrenalismo, ipoparatiroidismo)

CANDIDOSI DEL CAVO ORALE

CANDIDOSIManifestazioni cliniche-III

Infezioni DISSEMINATE (SISTEMICHE)

Nell’ospite immunocompromesso (neutropenico) Candida raggiunge la via ematogena dall’orofaringe o dal tratto gastrointestinale attraverso lesioni della mucosa, e da qui dissemina:

– Peritonite

– Polmonite

– Cistite

– Pielonefrite

– Endocardite

– Miocardite

– Epatosplenica

– Endoftalmite

– Artrite

– Osteomielite

– Meningite

1. Adesione delle blastocellule alla mucosa

2. Proliferazione e produzione del tubulo germinativo

3. Produzione di acidi carbossilici a catena corta (piruvato, acetato) quali sottoprodotti del

metabolismo degli zuccheri. L’acidificazione dell’ambiente causa irritazione

mucosale ed attivazione delle proteasi fungine

attive sulle IgA secretorie protettive la mucosa

4. Perforazione della membrana basale epiteliale

(favorita dalla reazione infiammatoria tissutale e dalla

liberazione di fattori di diffusione quali fosfolipasi

e proteasi)

5. Adesione pseudoifale ai coaguli fibrinosi ed alle

cellule endoteliali

6. Disseminazione sistemica mediante il circolo

ematico e linfatico

7. Rilascio di mannani dotati di attività

immunosoppressiva ed in grado di interferire con la la

presentazione antigenica ai monociti

Il passaggio da una candidosi muco-cutanea ad una infezione disseminata prevede:

PATOGENESI DELLE CANDIDOSI DISSEMINATE

CANDIDIASIDiagnosi Campioni

frammenti di cute/unghie, tamponi (forme cutanee)

escreato, urine, biopsie, sangue, liquor (forme sistemiche)

Esame microscopico diretto

cellule lievitiformi, pseudoife

Coltura

colonie cremose, opache, bianche su SDA (37°C)

pseudomicelio nell’agar (alone opaco-sfrangiato a 25°C)

Identificazione di C. albicans:

test di filamentazione (produzione tubuli germinativi): entro 2-3 h, a 37°C, in presenza di siero

clamidospore (anche in C. dubliniensis)

ife “vere” settate (37°C, pH neutro)

switch coloniale tra varianti fenotipiche (possible fattore di virulenza; osservato in episodi di vaginiti ricorrenti)

identificazione biochimica (comunemente impiegata per C. non-albicans)

C. albicansCaratteri microscopici

Blastoconidi e pseudoife in essudato vaginale (colorazione di Gram )

Clamidospore (esame microscopico a fresco)

Formazione del tubulo germinativo (esame microscopico a fresco)

C. albicansCaratteri macroscopici

pseudomicelio

Colonie cresciute su Sabouraud Dextrose agar

B

C. albicanscolonie: varianti fenotipiche

B

Varianti fenotipiche con ife

Varianti fenotipiche a stella Varianti fenotipiche ad anello

Varianti fenotipiche a cervello

Candida sppidentificazione di specie: tests biochimici

B

Candida sppidentificazione di specie: tests fenotipici

B

CANDIDIASIDiagnosi

Sierologia (non usata di routine) ELISA, IF, agglutinazione al lattice per la ricerca di:

Ag mannanico parietale circolante

Ag citoplasmatici (enolasi, 48 kDa)

ricerca anticorpale non utile ai fini diagnostici

CANDIDIASITerapia CUTANEA, MUCOCUTANEA

Terapia ad uso topico (ketoconazolo, miconazolo, nistatina)

Buona risposta clinica, eccetto per l’onicomicosi

SISTEMICA

Amfotericina B (+ 5-fluorocitosina) (fungicida ma associata a rilevante tossicità)

Fluconazolo, itraconazolo (scarsa tossicità, ma fungistatici e quindi associati a recidive post-terapia)

MUCOCUTANEA CRONICA

Amfotericina B, fluconazolo, itraconazolo

Nel paziente immunocompromesso, i migliori risultati si ottengonodopo aver corretto le condizioni sottostanti la immunocompromissione

Aspergillosi

ASPERGILLOSICaratteristiche generali Eziologia: appartengono al genere Aspergillus oltre 900 specie, di

cui solo 5 patogene per l’uomo:

A. fumigatus (90%)

A. flavus, A. niger, A. nidulans, A. terreus

Reservoir naturale: aria, terreno

Infezioni esogene

Ampio spettro di manifestazioni cliniche

Spesso l’infezione viene rilevata soltanto in sede autoptica

Aspergillus spp MORFOLOGIA Caratteristiche microscopiche:

ife settate (ramificazioni dicotomiche), vescicole, metulae, fialidi, (micro)conidi

caratteri morfologici (conidi, fialidi, vescicola) con valenza identificativa

Caratteristiche macroscopiche: Colonie con aspetto “polveroso”

colore colonia (spore) specie-specifico: A. niger: nero

A. fumigatus: grigio-verdastro

A. flavus: giallo

A. versicolor: verde-rosa-giallo

Aspergillus sppCaratteristiche microscopiche

Aspergillus fumigatusAspergillus flavus

Aspergillus sppCaratteristiche macroscopiche

A. fumigatus

A. niger A. flavus

ASPERGILLOSIPatogenesi e sindromi cliniche - I

I. Aspergillosi allergica

Inalazione di spore Reazioni di ipersensibilità

1. Asma

2. Broncopolmonite allergica (dispnea, bronchiectasie, fibrosi di segmenti polmonari)

II. Aspergillosi locale non invasiva

Inalazione di spore Colonizzazione micotica (di cavitàpreesistenti) senza invasione dei tessuti contigui

1. Aspergilloma (polmone, seni paranasali)

2. Otomicosi (A. niger)

3. Onicomicosi

4. Infezioni oculari (congiuntivale, corneale, intraoculare)

Aspergillosi polmonare non invasivaAspergilloma

ASPERGILLOSIPatogenesi e sindromi cliniche - II

III. Aspergillosi invasiva

Diffusione dalla sede primitiva di infezione ai tessuti circostanti invasione ifale dei vasi (trombi, infarti, emorragie). Elevatamortalità.

polmonare (forma invasiva primaria)

disseminata (gastrointestinale, cervello, fegato, rene, cute, occhio)

IV. Micotossicosi

Ingestione di prodotti (derrate per allevamento) contaminati con tossine prodotte da Aspergillus spp.: aflatossine (immunosoppressorie, epatocancerogene),

gliotossine (inibiscono fagocitosi, pro-apoptotiche)

ASPERGILLOSI POLMONARE INVASIVAPatogenesi

A, Inalazione dei conidi (2.5-3 μm) e loro localizzazione intra-alveolare. B, Agglutinazione dei conidi mediata da surfattanti (SP-A/SP-D) e conseguente fagocitosi da parte dei macrofagi alveolari polmonari. C, Interazione dei conidi con fibrinogeno mediante recettore. D, Conidi producono proteasi (serina-proteasi) che rompono le tight-junctions con conseguente migrazione intra-epiteliale verso la membrana basale. E, Ancoraggio conidiale alla membrana basale mediante interazione con recettori per laminina, fibronectina e collagene. F, Conidi producono elastasi e fosfolipasi che rompono la membrana basale promuovendo la transmigrazione nel parenchima polmonare. G, Trasformazione dei conidi in ife (produzione di gliotossine a funzione antifagocitaria) con tropismo per i vasi sanguigni con angioinvasione che porta ad alterato flusso sanguigno causando necrosi ischemica.

Aspergillosi invasiva

ASPERGILLOSIDiagnosi Campioni: sputo, BAL, biopsie (polmonari)

Esame microscopico: diretto, per evidenziare: ife settate e conidi (sputo, BAL), ife

intravascolari (tessuto)

previa colorazione (ematossilina/eosina, Gomori)

Coltura: SDA (senza cycloheximide)

(deve essere isolato da almeno 2 colture !)

Sierologia Allergia (ricerca di specifiche IgE in RAST-siero)

Infezione invasiva (ricerca di Ag galattomannano mediante ELISA su siero)

ASPERGILLOSITerapia

ALLERGICA: Corticosteroidi (in immunocompetenti)

ASPERGILLOMA (se sintomatica): terapia chirurgica

amfotericina B

INFEZIONI LOCALI, SUPERFICIALI: Nistatina ad uso topico (otomicosi)

INFEZIONI INVASIVE: terapia chirurgica

amfotericina B (+ 5-fluorocitosina), itraconazolo