Sintomi dell’infezione da stafilococco aureo

Gli organismi che sono più abbondanti, più frequenti e più comuni sono dei patogeni opportunisti e rientrano nel grande gruppo degli stafilococchi.
Gli stafilococchi sono colonizzatori abituali di un individuo sano: l’80 -90 % di noi è un portatore sano di stafilococchi. Gli stafilococchi si trovano sulla cute, sulle mucose (mucosa orale, mucosa nasale, mucosa intestinale e mucosa genitale) e nelle orecchie. Questi sono microrganismi che sono abbondanti un po’ ovunque e li ritroviamo come commensali: questo significa che bisogna fare particolare attenzione quando si ha a che fare con un paziente critico, un paziente immunodepresso o un paziente che può avere un sistema immunitario in qualche maniera depauperato, perché gli opportunisti possono essere particolarmente preziosi. 

Sono chiamati stafilococchi, dal greco, perché “staphilè” significa “disposizione a grappolo” e infatti li troviamo a grappolo in un campione biologico dove abbondano. Sono dei Gram +, vengono ben colorati di un colore viola molto deciso e molto netto e questo modo disordinato di comparire è legato al modo in cui si dividono.

Possono essere aerobi o anaerobi facoltativi, quindi si trovano ovunque e non hanno nessun tipo di problema o limite riguardo la presenza di ossigeno, questo conferisce loro un grossissimo vantaggio: gli anaerobi li troveremo solo in certi distretti, mentre gli aerobi stretti li troveremo soltanto se c’è la presenza di ossigeno. Questi batteri sopravvivono ovunque.

Sono catalasi positivi e questo è un aspetto importante: aiuta a riconoscerli ed a fare diagnosi e si può facilmente capire che questa è una caratteristica fenotipica che li rende più temibili, perché producendo catalasi si proteggono dalle specie reattive dell’ossigeno. Quindi gli stafilococchi saranno in grado di sopravvivere dove c’è la produzione di acqua ossigenata, anione superossido ed ossidrile.

Sono alofili, cioè amano i terreni salati e questo dà un suggerimento importante: nei terreni di coltura che vengono in genere utilizzati per fare crescere gli stafilococchi, l’abbondanza di sali è un modo per selezionarli da tutti gli altri.

Non hanno particolari esigenze nutrizionali: questo fa sì che i microrganismi sopravvivano facilmente nell’ambiente, in ogni distretto, addirittura anche sulla cute dove non troviamo tanti altri microrganismi, proprio perché non hanno la necessità di sostanze e nutrienti particolari.

Le specie che si conoscono sono parecchie, mentre l’habitat di questo microrganismo certamente è l’uomo, ma anche molti animali e quindi è facile che avvengano continui scambi di stafilococchi dall’uomo agli animali da compagnia e viceversa.
La letteratura ci dice che quando lo stafilococco si divide per scissione binaria, si divide in modo asimmetrico, irregolare: l’equatore della divisione non segue un piano regolare, quindi questo significa che le cellule figlie poi si disporranno in modo disordinato dando questo tipico aspetto a grappolo degli stafilococchi. Per gli streptococchi è il contrario: gli streptococchi sono distribuiti a catenella, nella divisione cellulare, quando si forma il setto scissorio, si seguono dei piani che sono tra loro paralleli, quindi le cellule figlie si trovano in sequenza in maniera regolare. Questa distinzione tra stafilococchi e streptococchi è facile da vedere immediatamente al microscopio.

CLASSIFICAZIONE

Quale è la specie più importante?

Certamente lo Staphylococcus aureus, che è uno dei microrganismi più importanti anche all’interno dell’ospedale. Lo ritroviamo normalmente nel rinofaringe, nella bocca, nel naso, nella lingua e sui denti. Può dare diversi tipi di patologie suppurative, oppure delle intossicazioni. È un germe coagulasi positivo, l’unico rispetto a tutti gli altri e questa caratteristica si può sfruttare in laboratorio per riconoscerlo. Questa coagulasi – positività è certamente considerata un tratto di virulenza, perché probabilmente modificando la fisiologia del sistema di coagulazione si garantisce la formazione di una calotta, di un involucro di materiale dell’ospite che lo rende decisamente difficile da riconoscere.

Un’altra specie importante è lo Staphylococcus epidermidis, che è un patogeno molto importante che sta emergendo da 15-20 anni a questa parte, ed è un microrganismo che fa molto facilmente biofilm: molti microrganismi producono biofilm e ogni volta che producono biofilm inevitabilmente hanno una chance in più di organizzarsi, di sopravvivere, e di colonizzare certi ospiti. Il biofilm si può creare sulla superficie abiotica, quindi può essere un catetere, una valvola cardiaca, mentre a volte il biofilm può essere su superfici naturali, i denti per esempio. La placca dentaria è l’esempio più tipico di biofilm che c’è su un nostro tessuto duro che è il dente. A volte il biofilm si trova facilmente su tessuti cicatriziali o tessuti fibrotici e quindi molto spesso provoca dei danni cardiaci, o dei danni che possono essere provocati da infezioni virali, possono diventare facilmente un substrato per la formazione di un film.
Lo staphylococcus epidermidis è il tipico esempio di microrganismo decisamente commensale che però diventa un opportunista importante in alcuni soggetti. È un importante agente eziologico di endocarditi, o di infezioni sistemiche di grosso significato.

Lo Staphylococcus saprophyticus si ritrova spesso soprattutto nella donna come agente eziologico di vaginiti e di cistiti perché si trova abbondante nel sistema gastro-intestinale e nella donna facilmente può risalire in vagina e nell’uretra e dare quelle infezioni urinarie abbastanza comuni. I germi coagulasi-negativi sono l’epidermidis ed il saprophyticus, sono tutti responsabili di infezioni opportunistiche e sono tutti importanti soprattutto nell’ambiente, mentre l’aureus è un coagulasi positivo.
In molti casi lo staphylococcus porta con sé delle importanti farmaco-resistenze: questo significa che ogni volta che si riconosce come agente eziologico di infezioni importanti lo stafilococco, dobbiamo anche certamente fare sempre l’antibiogramma, il prima possibile, per evitare il fallimento terapeutico legato all’insorgenza di una farmaco-resistenza. Gli stafilococchi sono i primi che sono riusciti a sviluppare la resistenza alla penicillina.

 

STAPHYLOCOCCUS AUREUS 

Lo Staphylococcus aureus è poco esigente e anche molto resistente ai trattamenti chimici e fisici e questo fa sì che se contamina un certo ambiente o certi oggetti e strumenti vi rimane perché non ha problemi di sopravvivenza, né esigenze nutrizionali. I portatori sono fino al 90 %, quindi certamente lo stafilococco, in particolare lo Staphyilococcus aureus, è un microrganismo dal quale dobbiamo guardarci con attenzione, perché possono esserne portatori anche il personale medico ed ospedaliero e soprattutto molti dei pazienti che troviamo.

Quali sono le patologie che provocano? Le distinguiamo in 2 categorie:

  • Infezioni suppurative
  • Infezioni legate alle intossicazioni

 

L’INFEZIONE SUPPURATIVA è spesso localizzata, più raramente se è diffusa diventa una sepsi anche letale rapidamente, però molto spesso gli stafilococchi sono agenti eziologici del foruncolo, dell’orzaiolo, di una mastite, di infezioni della cute e degli annessi cutanei, per cui una sua localizzazione ad esempio al bulbo pilifero può dare un processo infiammatorio di piccole dimensioni, mentre una lesione cutanea più importante può dare infezioni suppurative più importanti.
Le altre patologie invece sono legate al potere tossico dello Staphylococcus, perché è un produttore di tossine importanti, molto diverse tra loro: si parla di tossine che danno uno shock tossico, tossine che danno la malattia della cute ustionata o sindrome di Ritter e le tossine che danno le intossicazioni alimentari.

Perché danno quelle patologie? Perché evidentemente ci sono una serie di fattori di virulenza che entrano in gioco in diverse circostanze nei diversi ceppi. Molti batteri producono esotossine come le emolisine, o le leucotossine che uccidono i globuli bianchi e quindi nel momento in cui si forma un focolaio di infezione queste tossine fermano in maniera significativa le cellule dell’infiammazione: quindi spesso l’infezione da Staphylococcus è carica di pus proprio perché c’è questo continuo richiamo di cellule infiammatorie, questo effetto di morte cellulare abbondante, rapida ed efficace da parte delle leucotossine prodotte dagli stafilococchi.

Poi ci sono dei quadri clinici particolari legati alla produzione di tossine che sono o enterotossine e quindi che colpiscono l’enterocita, oppure tossine che colpiscono l’epidermide o tutte le cellule (c’è questa tossina pantropa che è chiamata tossina dello shock tossico). In tutte queste circostanze queste tossine sono prodotte solo da alcuni ceppi di Staphylococcus aureus.

Codificano anche per una serie di enzimi:

  • la coagulasi è un enzima che aiuta a riconoscerlo quando si fa la diagnosi, e ha un grosso significato perché il microrganismo si ricopre di fibrina, di mini-coaguli che lo rendono non visibile alle cellule dell’infiammazione e non facilmente riconoscibile dagli anticorpi. Quindi è un fattore di virulenza certamente di grosso significato
  • Enzimi da sfondamento: lipasi, ialuronidasi, fosfatasi e proteasi. Si tratta di molecole che vengono secrete e che alterano la fisiologia e l’anatomia di una mucosa, quindi evidentemente danno la possibilità al microrganismo di diffondere, oltre che di replicarsi

Poi, la capsula è certamente importante. La proteina A dello stafilococco è importante perché è una molecola che lega gli anticorpi dell’ospite in modo capovolto: la proteina A lega la porzione FC, quella costante, cristallizzabile dell’anticorpo e quindi attraverso questa proteina A lo stafilococco si ritrova rivestito di anticorpi che, essendo disposti in maniera invertita, non saranno funzionali e quindi si tratta di un altro modo dello stafilococco per sfuggire ai sistemi di difesa.

Infezioni suppurative: foruncoli, favi, ascessi, infezioni delle ferite, infezioni delle ustioni (qualsiasi tipo di lesione della cute è facilmente una porta d’accesso per gli stafilococchi), polmoniti (perché può essere un colonizzatore delle basse vie), più raramente possiamo avere delle meningiti (nel caso soprattutto degli immunodepressi o dei bambini molto immaturi e neonati). Si passa da infezioni molto semplici e banali come può essere un foruncolo a infezioni più profonde che possono diventare anche letali nel caso di meningiti o sepsi che evolvono in maniera rapida.

Ancora una volta ripetiamo l’importanza della farmaco-resistenza, soprattutto quando abbiamo casi dentro all’ospedale: esistono in tutti gli ospedali dei comitati che si chiamano comitati per il controllo delle malattie ed infezioni ospedaliere e servono a monitorare con una cadenza più o meno mensile il tipo di malattie infettive che vengono denunciate, riconosciute e diagnosticate all’interno dei vari reparti per fermare una possibile ed eventuale epidemia legata ad errori degli operatori od a farmaco-resistenze che possano insorgere facilmente in questi individui.

 

Quadri tossici: possono andare dall’intossicazione alimentare alla sindrome dello shock tossico

  • Le intossicazioni da stafilococco sono forse le più comuni intossicazioni alimentari perché lo stafilococco facilmente, proprio perché è ubiquitario, colonizza creme, formaggi e dolci. Lo stafilococco si replica soprattutto dove ci sono grassi, perché ha molte lipasi e facilmente degrada quel tipo di substrati. Se si replicano in quei substrati poi producono tossine e se si ingerisce quel cibo, le tossine sono resistenti all’acidità dello stomaco e quindi si manifestano vomito, diarrea e nausea a volte anche molto significative: si tratta di una sintomatologia acuta che in genere in una persona sana si risolve nel giro di poco tempo.
  • Un altro quadro più importante è la Sindrome di Ritter o necrolisi epidermica acuta o sindrome della cute ustionata che si trova soprattutto nel neonato: vi sono delle tossine che vanno ad interferire con la produzione di desmosomi a livello del derma. Questa pelle viene via come se fosse ustionata, si sfalda in maniera significativa creando delle patologie di grosso significato nel neonato. È una patologia associata anche in questo caso alla produzione di tossine, e si tratta di tossine prodotte solo da quei ceppi portatori del gene che codifica per quella tossina epidermolitica.
  • La sindrome dello shock tossico è l’ultima delle patologie che trattiamo ad eziologia legata allo Staphylococcus aureus dovuta ad una tossina. È una patologia che può essere letale e che conosciamo solamente da una trentina di anni. Lo stafilococco è un microrganismo che colonizza tutte le mucose, comprese le mucose genitali, quindi i primi casi di shock tossico furono descritti negli Stati Uniti da donne che utilizzavano dei tamponi interni e si verificarono casi gravissimi di shock tossico, che poi è stato ricondotto ad una colonizzazione importante della vagina perché questi stafilococchi creavano dei biofilm molto importanti su questi tamponi e quindi creavano tutta la possibilità di produrre la tossina che va in circolo e che dà questa patologia. Questa sindrome venne identificata da Todd nel 1978, presenta una tossiemia ad elevata mortalità con varie localizzazioni, a livello cutaneo provoca manifestazioni eritematose caratterizzate da microemorragie e macroemorragie, tipiche della localizzazione della malattia anche a livello degli organi interni. È accompagnata anche da dolori muscolari, vomito, febbre, diarrea e se non è contrastata porta allo shock emodinamico e alla morte.

 

Come si fa la diagnosi? Dove si cerca lo Staphyilococcus aureus? Ovviamente dipende dal tipo di patologia: se si sospetta una intossicazione alimentare si cerca lo stafilococco negli alimenti, mentre se si tratta di un ascesso, di una meningite o di una setticemia si va ad identificare il campione biologico più giusto da utilizzare. Su questo campione biologico si fa una indagine al microscopio: in un ambito sterile, se si vedono dei microrganismi cocchi e tondi a grappolo si è già orientati, ma in un tampone faringeo diventa tutto più difficile. L’esame colturale viene fatto su terreni selettivi differenziali perché lo stafilococco spesso deriva proprio da siti anatomici molto colonizzati, quindi si dovrà escludere tutto quello che è colonizzante e mettere in luce se c’è un microrganismo aureus: quindi va fatto un esame con l’isolamento e poi con l’identificazione. Quali sono i terreni selettivi utilizzati? Lo Staphyilococcus aureus non è esigente ma è alofilo, quindi si aggiunge molto sale per preparare il terreno differenziale selettivo. C’è un terreno che si chiama MSA, Mannitol Salt Agar, un terreno agarizzato a base di mannitolo con una forte percentuale di sali in cui lo stafilococco cresce rapidamente e velocemente.

Quali sono i test di identificazione? Questo batterio è coagulasi positivo e catalasi positivo e con questi parametri lo si diagnostica facilmente. A volte si fa anche l’identificazione biochimica, andando a cercare i substrati che sa catabolizzare o le molecole che riesce a produrre, e la tipizzazione fagica. Certamente è estremamente importante l’antibiogramma per definire la suscettibilità ai farmaci. Nel caso di intossicazione molto spesso si cerca il microrganismo nel cibo che è stato consumato, più raramente può essere nel sangue, ma dovrebbe essere una colonizzazione molto importante (certamente nella sindrome di Ritter lo si trova anche in circolo).

Le colonie possono creare una parziale emolisi intorno e sono decisamente gialle: lo Staphyilococcus aureus è chiamato così proprio perché da’ queste colonie di colore giallo acceso ed è una caratteristica particolare che emerge nel terreno MSA in maniera chiara.

Si può valutare se fermenta o meno la mannite e quindi di nuovo l’acidificazione del terreno che da rosso diventa giallo, anche questo è un altro parametro che in microbiologia si usa moltissimo: in molti di terreni di coltura solidi agarizzati si aggiungono indicatori che possano dare la dimostrazione di una avvenuta acidificazione. In questo caso la forma aureus cresce molto bene e acidifica, quindi il terreno da rosso diventa giallo perché è riuscito a fermentare e ad acidificare producendo acido lattico mediante il catabolismo della mannite. Altri stafilococchi non lo fanno: ci sono quindi delle colonie ma non c’è il cambiamento di colore perché non c’è stata la fermentazione, di conseguenza non si vede l’acidificazione del terreno. In questo modo macroscopico o microscopico con i sistemi automatizzati si va a ricercare il pannello di prove di attività biochimiche fino a dimostrare la presenza dello Staphylococcus aureus.

Un altro modo di fare diagnosi è cercare se c’è o meno la catalasi, quindi si aggiunge qualche goccia di acqua ossigenata al terreno contenente gli stafilococchi: se è l’aureus questo produce la catalasi, la catalasi scinde l’acqua ossigenata e produce bollicine.

Il test della coagulasi invece crea dei coaguli: in laboratorio in una provetta si aggiunge qualche goccia di plasma di coniglio ad una coltura in cui si sospetta l’aureus e se c’è l’aureus e la coagulasi ci sarà la formazione di un coagulo sul fondo della provetta stessa a dimostrazione della presenza della coagulasi – positività.

Un altro modo per valutare l’antibiotico-resistenza può essere fatto attraverso indagini molecolari: si fa un Western blot e si va a ricercare se in quei ceppi particolari sono presenti alcune proteine, ad esempio la proteina PBP2 che è associata alla resistenza alla penicillina. Questo è quindi un metodo molecolare per dimostrare che se c’è una certa proteina ci sarà anche la resistenza ad un certo tipo di antibiotico: mentre il Kirby-Bauer si fa in tutti i laboratori di microbiologia, questi test che cercano specifiche proteine in Western blotting in genere vengono fatti dai laboratori di riferimento.

Quando ci sono episodi ripetuti in un ospedale, proprio perché lo stafilococco è un patogeno nosocomiale importante, si fanno spesso saggi molecolari per verificare la relazione che c’è tra ceppi diversi, tra isolati clinici diversi: ci può essere la PCR, l’indagine attraverso RFPL, attraverso l’elettroforesi in campo pulsato, ecc… . Ogni volta che ci sono bande diverse evidentemente si ha a che fare con isolati clinici che sono non relati, quindi si parla di casi clinici non relati tra loro.

Per quanto riguarda la terapia, siccome lo Staphyilococcus è un germe ubiquitario, la prima cosa più importante sarà quella di fare massima attenzione all’igiene, l’igiene delle mani e l’igiene dell’ambiente e degli strumenti con cui andiamo a lavorare, perché sicuramente un veicolo importantissimo di trasferimento di microrganismi da un paziente all’altro è il personale medico e paramedico che va da una camera all’altra.

Nei confronti dello Staphylococcus aureus oramai non funzionano più la penicillina e la meticillina, in alcuni casi nemmeno la vancomicina, quindi sono tre famiglie di antibiotici che hanno un grosso impatto che oggi purtroppo sappiamo non sono efficaci. In molte infezioni ospedaliere il 30 % sono di Staphylococcus aureus, spesso alcuni di questi ceppi non sono più sensibili ai comuni farmaci e quindi si usano farmaci di ultima generazione per contenere questo tipo di infezioni.