Infezione da Rhodococcus equi
annuncio pubblicitario
Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi - introduzione Infezione da Rhodococcus equi Causa gravi polmoniti piogranulomatose nei puledri di età < 6 mesi Gli animali possono morire o, in caso di guarigione, avere un calo delle capacità atletiche La rodococcosi causa ingenti danni economici in aziende in cui vengono allevati capi di alto pregio Normalmente non colpisce gli animali adulti e solo i soggetti immunocompromessi risultano sensibili Può causare gravi polmoniti in persone immunocompromesse e può portare a morte Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi eziologia Rhodococcus equi - eziologia ACTINOMICETALES NOCARDIFORMI Mycobacterium Un tempo identificato come Corynebacterium equi Gram + Pleomorfo aerobio obbligato Immobile produce un pigmento rosa-rossastro Gordona Nocardia Tsukamurella Rhodococcus Corynebacterium Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - eziologia Rhodococcus equi - eziologia Possiede una capsula a struttura lamellare Il polisaccaride capsulare permette di identificare 27 sierotipi valori molto bassi di pH luce solare z essiccamento. z Inattivato a 60°C dopo 1 h z z Non sembra ci sia correlazione tra la struttura antigenica della capsula e virulenza del microrganismo Esiste una distribuzione geografica diversa dei vari sierotipi Fabio Ostanello – Università di Bologna E’ un microrganismo relativamente resistente a: La resistenza a determinate sostanze chimiche viene sfruttata per trattare i campioni da cui si vuole isolare R. equi Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 1 di 9 Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi - epidemiologia Rhodococcus equi - epidemiologia R. equi è un normale ospite della flora microbica intestinale di equini, bovini e suini Normalmente il microrganismo non replica nell’intestino dei cavalli adulti, ma replica, raggiungendo alte concentrazioni, nell’intestino dei puledri, fino a quando questi non sviluppano una flora microbica anaerobia Tramite le feci R. equi contamina l’ambiente Quando si trova nell’ambiente esterno utilizza substrati organici acidi (acetato e proprionato) delle feci come fonte di nutrimento AUMENTO della TERRENO FECI CARICA BATTERICA via inalatoria ANIMALI Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - epidemiologia Rhodococcus equi - epidemiologia La carica di R.equi aumenta nell’ambiente in cui vengono allevati cavalli in relazione: z z z z numerosità degli animali (continuo apporto dei microrganismi e di nutrienti) temperatura (aumenta nel periodo primavera estate optimum intorno ai 30°C) numero di anni dell’allevamento (discreta resistenza) tipologia del terreno (pH) Fabio Ostanello – Università di Bologna La presenza della malattia in un allevamento non è associata al numero dei microrganismi, ma al tipo Esistono infatti: z ceppi patogeni: plasmide Vap A + z ceppi apatogeni: plasmide Vap A - Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - epidemiologia Rhodococcus equi - patogenesi In quasi tutti gli allevamenti è possibile isolare R.equi, ma solo in alcuni la malattie è endemica. In altri è sporadica o assente Questo dipende da: attività manageriali (pulizia, separazione animali) z ambiente (T, umidità, vento, terreno, stagione) z stato immunitario del soggetto z virulenza del ceppo (Vap A+ necessario, ma non sufficiente) Il puledro viene a contatto con il microrganismo per via orale e inalatoria z VIA INALATORIA Via orale Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 2 di 9 Via d’infezione principale Infezione autolimitante Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi - patogenesi Rhodococcus equi - patogenesi Una volta entrato nell’ospite il MO infetta le cellule della linea monocito-fagocitaria R. equi, in presenza del C si fissa al recettore macrofagici Mac-1 (recettore del C RC3) e viene fagocitato Dopo un periodo di latenza, si replica all’interno dei vacuoli dei macrofagi Impedisce inoltre la fusione fagolisosoma e causa la degranulazione aspecifica dei lisosomi con conseguente danno dei tessuti dell’ospite Fabio Ostanello – Università di Bologna Non tutti i ceppi di R. equi sono patogeni ed esistono diversi fattori di virulenza che possono essere implicato nella patogenicità del batterio: capsula polisaccaridica fosfolipasi C e esoenzima colesterolo ossidasi (equi factor) z acidi micolici e glicolipidi della parete cellulare z proteine correlate alla virulenza (Vap) z z Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - patogenesi Rhodococcus equi - patogenesi Capsula polisaccaridica Inibisce la fagocitosi Antigeni capsulari eterogenei zona di isolamento del ceppo Equi Factor z Ruolo patogenetico non ben noto z Influisce sulla stabilità delle membrane lisosomiali e cellulari z Si ritiene che contribuisca a causare la degranulazione aspecifica e la distruzione dei macrofagi z Presente sia nei ceppi virulenti che a virulenti diversi sierotipi non correlato alla patogenicità del ceppo Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - patogenesi Rhodococcus equi - patogenesi Proteine correlate alla virulenza z Vengono codificate dai geni (vap) presenti in un plasmide di 80-90 Kb (plasmide associato alla virulenza) posseduto solo da alcuni ceppi batterici z Solo i ceppi con il plasmide sono patogeni z Gli altri ceppi batteri vengono fagocitati e distrutti dai macrofagi Acidi micolici e glicolipidi di parete Componente principale della parete del batterio Sono responsabili della formazione dei granulomi catena carbossilica + lunga + granulomi Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 3 di 9 Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi - patogenesi Rhodococcus equi - patogenesi Inizialmente si è individuata solo una proteina correlata alla virulenza (lipoproteina di superficie di 17-20 KDa) definita VapA Si era potuto osservare che ceppi privati di questa proteina perdevano la loro patogenicità, ma inserendo tale proteina in ceppi non patogeni, questi non causavano la malattia La VapA è quindi necessaria, ma non sufficiente perché si sviluppi la malattia - Vap A Ceppi patogeni Ceppi apatogeni Ceppi apatogeni Ceppi apatogeni + Vap A Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - patogenesi Rhodococcus equi - patogenesi In seguito, con l’analisi della struttura genetica del plasmide, si sono individuati altri 6 geni, con strette analogie con il gene vapA, codificanti per altrettante proteine (VapC-VapH) La VapB (20KDa) è caratteristica dei ceppi (a bassa virulenza) che causano malattia nelle persone immunocompromesse Le proteine Vap C, D ed E hanno un’analogia di almeno il 50% con la VapA Il meccanismo con cui queste proteine agiscono non è ancora noto L’espressione di tutte queste proteine è termoregolata. A T inferiori a 30°C le proteine non sono prodotte (compatibile con il presunto ruolo patogeno) Sono proteine altamente immunogene e gli anticorpi prodotti potrebbero avere un ruolo nella protezione dalla malattia Fabio Ostanello – Università di Bologna Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi – immunità umorale Rhodococcus equi – immunità umorale Solo gli animali con un sistema immunitario immaturo sviluppano malattia La malattia si manifesta nei puledri nel momento in cui calano gli Ab materni, e prima che vi sia la possibilità di una risposta attiva da parte dell’animale Gli Ab agiscono nella prima fase post infezione, prima che i batteri entrino nella cellula Anticorpi opsonizzazione Blocco stadi iniziali dell’infezione Altera la via di penetrazione nei macrofagi ↑ fusione fagolisosoma ↑ attività dei neutrofili Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 4 di 9 ↑ uccisione Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi – immunità cellulomediata Rhodococcus equi - immunità Fondamentale per l’eliminazione dei batteri intracellulari I linfociti T agiscono sulle cellule infette che presentano l’antigene tramite il sistema MHC-I, con azione citotossica. Inoltre producono le citochine necessari per una risposta integrata e completa CD8+ (LTc) effetto citotossico CD4+ (LTh) produzione di interleuchine Fra i LT helper si distinguono 2 sottogruppi: z z LTh-1 LTh-2 I primi promuovono l’eliminazione di R. equi, mentre i secondi promuovono lo sviluppo delle lesioni Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - immunità Rhodococcus equi - immunità I LTh-1 producono diverse citochine tra cui: interferone γ (INF-γ) interleuchina 2 (IL-2) z tumor necrosis factor β (TNF-β) I meccanismi protettivi cellulo-mediati dei LTh-1 possono essere potenziati dall’IL-2 e dal .TNF-α I LTh-2 producono IL-4, IL-5 e IL-10. L’ IL-4 e un induttore della risposta Th-2, mentre l’IL-10 deprime l’attività macrofagica. L’IL-12 al contrario è un induttore precoce della risposta Th-1 e può essere usato a scopo terapeutico, come è già stato fatto nelle persone immunodepresse z z L’INF-γ è il principale fattore di attivazione macrofagica stimola la fusione fagolisosoma incrementa l’espressione dei recettori per il complemento (Fc) Fabio Ostanello – Università di Bologna Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - immunità Rhodococcus equi - sintomatologia Solitamente la rodococcosi equina si manifesta nei puledri come: I meccanismi protettivi cellulo-mediati dei LTh-1 possono essere potenziati dall’IL-2 e dal TNF-α Il bilancio tra la risposta dei LTh-1 e dei LTh2 determina l’esito e l’abilità dell’ospite infettato di controllare i patogeni intracellulari e questo effetto è mediato dalle rispettive linfochine prodotte, che influenzano la capacità battericida delle cellule fagocitarie mononucleate Fabio Ostanello – Università di Bologna polmonite piogranulomatosa cronica, con formazione di voluminosi ascessi disseminati nel parenchima polmonare, e linfoadenite suppurativa. Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 5 di 9 Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi – sintomatologia La polmonite, solitamente, viene rilevata dall’allevatore e dal veterinario di azienda come acuta, in quanto, dopo l’infezione, i puledri continuano a poppare il latte, presentano un bel pelo e possono manifestare solo un lieve rialzo febbrile La sintomatologia polmonare si manifesta solo negli stadi avanzati della malattia Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi – sintomatologia Rhodococcus equi – sintomatologia Forma acuta rara: presente solo in una piccola percentuale di soggetti z estremamente grave z I puledri possono essere trovati morti z febbre alta z dolori respiratori z senza una precedente storia di patologia respiratoria z morte entro alcuni giorni Fabio Ostanello – Università di Bologna Forma cronica Anoressia Æ perdita di peso (stadi avanzati) z lieve letargia z febbre (38,8° – 40,0°C, superiore a 41,5°C) z tachipnea (ipossiemia e ipercapnia) z intensificazione degli sforzi respiratori (dilatazione delle narici, respiro dicroto). z tosse z scolo nasale bilaterale z z Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 6 di 9 Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi – sintomatologia Rhodococcus equi – sintomatologia Auscultazione del torace: Alla rantoli umidi z sibili z crepitii inspiratori e/o espiratori in corrispondenza delle aree colpite, localizzate soprattutto cranioventralmente z riduzione della fonesi z nelle aree dove sono presenti formazioni ascessuali, epatizzazioni polmonari o versamenti pleurici z Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi – anatomia patologica percussione del torace: z consolidamento polmonare z formazioni ascessuali z versamenti pleurici Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi – anatomia patologica Lesioni istologiche precoci: Forma acuta polmonite miliare diffusa piogranulomatosa z esteso coinvolgimento polmonare prima della comparsa dei segni clinici z Forma cronica polmonite granulomatosa con: spazi intralveolari • notevole infiltrazione di macrofagi e di cellule giganti polinucleate, • pochi neutrofili numero variabile di granulomi caseosi o non, distribuiti casualmente nei polmoni z dimensioni variabili z calcificazione z batteri morfologicamente intatti • nei macrofagi • nelle cellule giganti, • no in cellule epiteliali polmonari Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi – anatomia patologica Lesioni istologiche tardive: Rhodococcus equi – anatomia patologica esame microscopico dei granulomi polmonari: z necrosi e distruzione del parenchima polmonare z macrofagi colmi di germi che vanno incontro a degenerazione z da cellule giganti z plasmacellule z linfociti z neutrofili Fabio Ostanello – Università di Bologna z centro di tessuto necrotico, z bordo di macrofagi e cellule giganti z strato più esterno di tessuto connettivo infiltrato di linfociti e plasmacellule. Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 7 di 9 Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi – altri sintomi Rhodococcus equi – infezione nell’uomo Enterici Polisinovite asettica Artrite e osteomielite settica Uveite, panoftalmite Nefrite ascessi epatici e renali porpora emorragica Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - diagnosi Rhodococcus equi - diagnosi dati esami anamnestici presenza di diversi puledri colpiti condizioni ambientali esame clinico clinici di laboratorio tecniche diagnostiche d’immagine test sierologici esami citologici-colturali esame post-mortem Fabio Ostanello – Università di Bologna Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - terapia Patogeno intracellulare Rhodococcus equi - terapia farmaco ad alta diffusione z+ sulfamidico-trimethoprim, 15 mg/kg b.i.d per via endovenosa Terapia d’elezione: z Eritromicina: 25mg/kg (per OS-IV) z Rifampicina: 5 mg/kg (per OS-IV) Sono somministrate in associazione per -8 settimane In caso di effetti collaterali e di sviluppo di resistenze si possono usare: z penicillina G, doxiciclina, lincomicina, neomicina, streptomicina, vancomicina, amicacina e gentamicina Liposolubili. Alte concentrazioni in fagociti, in tessuto e secrezioni polmononari Fabio Ostanello – Università di Bologna Infezioni polimicrobiche: Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 8 di 9 Fabio Ostanello - Università di Bologna 24/02/2006 Rhodococcus equi - terapia Rhodococcus equi - prognosi Associare terapia di supporto: Dipendente dalla terapia effettuata e dalla tempestività del trattamento Rifampicina e eritromicina danno buoni risultati: gurigione di quasi tutti gli animali. z fluidi per idratazione z antinfiammatori non steroidei (↓ febbre, ↑ appetito) z buona alimentazione z somministrazione di ossigeno e broncodilatatori z miglioramento condizioni ambientali Fabio Ostanello – Università di Bologna Fabio Ostanello – Università di Bologna Rhodococcus equi - profilassi Prevenzione della malattia: management appropriato igiene rigorosa z isolamento degli animali malati z immunizzazione passiva o attiva dei puledri z z Riduzione delle performance atletiche Metodi di screening per diagnosticare precocemente l’infezione nei puledri che non hanno segni clinici Trattamento antibiotico dei puledri malati Fabio Ostanello – Università di Bologna Pagina 9 di 9
