NEWS IN PEDIATRIC a cura di Monica Paci GASTROENTEROLOGY PHARMACOLOGY Quando il microbiota diventa cattivo: la “sindrome dell’intestino infetto” Syndrome of small bowel bacterial overgrowth (SBBO) Introduzione La sindrome dell’intestino infetto (Syndrome of small bowel bacterial overgrowth – SBBO) è caratterizzata da un aumentato numero di batteri simbiotici endogeni nel piccolo intestino. Essa può presentarsi con un ampio spettro di manifestazioni cliniche che variano dall’assenza di sintomi alla presenza di lievi e aspecifici disturbi gastrointestinali, fino a quadri di malassorbimento severo. La maggiore disponibilità di test diagnostici non invasivi (breath test) ha incrementato l’interesse per questa condizione che si è dimostrata una causa frequente e sottostimata di morbidità pediatrica. La maggior parte delle informazioni riportate sono desunte da due recenti ed estese review sull’argomento 1, 2. Patogenesi In condizioni fisiologiche meno di 103 unità formanti colonie (CFU)/ml di batteri sono riscontrabili nello stomaco e nella porzione prossimale del piccolo intestino. Essi sono il riflesso della flora batterica oro-faringea (lattobacilli, enterococchi, streptococchi orali, aerobi Gram positivi o anaerobi facoltativi). Il microbiota si diversifica in quantità e tipologia batterica procedendo in senso cranio-caudale, raggiungendo 109 CFU/ml nell’ileo e 1012 CFU/ml nel colon, con predominanza di anaerobi. La stabilità del microbiota intestinale è dovuta ai fattori indicati in Tabella I. Manifestazioni cliniche La precisa prevalenza della SBBO nei bambini è difficile da quantizzare fondamentalmente perché manifestazioni cliniche potenzialmente correlate non vengono spesso attribuite a tale condizione. Giorn Gastr Epatol Nutr Ped 2015;VII:157-162 Arrigo Barabino UOC Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva, IRCCS G. Gaslini, Genova Key words Small bowel bacterial overgrowth • Children • Glucose breath test • lactulose breath test • Antibiotics Abstract Syndrome of small bowel bacterial overgrowth (SBBO) is found in a variety of childhood conditions in which the normal homeostatic mechanisms restricting bacterial colonization in the small bowel are disturbed by anatomical abnormalities, diminished gastric secretion, intestinal dismotility, acquired small bowel disease or immunodeficiency. There is still no gold standard for SBBO diagnosis in pediatric population. Treatment of children with SBBO remains empiric and comprises mainly antibiotic therapy. Indirizzo per la corrispondenza Arrigo Barabino via G. Gaslini 5, 16148 Genova E-mail: [email protected] 157 A. Barabino Tabella I. Meccanismi che controllano la stabilità della flora intestinale. 1. Acidità gastrica che sopprime la crescita dei batteri ingeriti e limita il loro numero nel piccolo intestino. 2. Integrità della motilità intestinale che permette un adeguato passaggio del contenuto luminale e dei batteri lungo il tratto gastro-intestinale. 3. Integrità anatomica del tratto gastro-intestinale (in assenza di anomalie della valvola ileo-cecale, diverticoli o fistole) che favorisce la clearance batterica endoluminale del piccolo intestino e previene il reflusso di batteri colonici in ileo. 4. Adeguata immunità mucosale intestinale che inibisce un’eccessiva colonizzazione batterica. 5. Normale secrezione pancreatica e biliare che limita la crescita batterica attivando la lipolisi e la proteolisi. Le più frequenti manifestazioni cliniche sono rappresentate da: 1. sintomi IBS-like: diarrea, dolore addominale ricorrente, meteorismo, flatulenza; 2.conseguenze nutrizionali e metaboliche quali malnutrizione e deficit di crescita. Le conseguenze nutrizionali nella SBBO sono il risultato del malassorbimento e della maldigestione dei nutrienti nel lume intestinale. Il malassorbimento dei carboidrati è dovuto al loro utilizzo (con fermentazione) da parte dei batteri contaminanti e/o alla lesione della superficie assorbitiva con riduzione degli enzimi dell’orletto a spazzola e conseguente aumento dell’osmolarità e diarrea osmotica. Il malassorbimento delle proteine può essere causato sia dalla digestione batterica sia dalle ridotte capacità assorbitive della mucosa. La deconiugazione degli acidi biliari da parte dei batteri porta a malassorbimento dei grassi con steatorrea e deficit delle vitamine liposolubili (A,D,E). 158 La SBBO usualmente non si associa a deficit di vitamina K per la sintesi batterica di metaquinone, mentre può essere presente anemia megaloblastica/macrocitica per utilizzo batterico intraluminale della vitamina B12. Un altro meccanismo che può essere causa di malnutrizione e deficit di crescita nei bambini con SBBO è l’aumento della permeabilità intestinale che conduce ad endotossinemia e infiammazione sistemica. La SBBO può raramente portare ad una acidosi lattica da accumulo dell’enantiomero D dell’acido lattico (D-lactic acidosis syndrome) che è stata identificata come una vera e propria sindrome neurologica (detta anche encefalopatia lattica) perché causa sintomatologia neurologica come delirio e atassia. Essa si manifesta per lo più in intestini corti in cui i carboidrati maldigeriti o malassorbiti vengono fermentati nel colon con produzione e assorbimento di grandi quantità di acido lattico. 3. Traslocazione batterica e sepsi. L’aumentata permeabilità intestinale in presenza di insufficienza intestinale o anomalie anatomiche del tratto gastroenterico aumentano il rischio di traslocazione batterica a livello intestinale e infiammazione sistemica. Particolarmente a rischio per infezioni del catetere venoso centrale e colestasi sono i bambini con insufficienza intestinale nutrizione parenterale dipendente 2. Diagnosi Le procedure diagnostiche si basano sulla cultura dell’aspirato duodenale mediante endoscopia o sulla quantizzazione di prodotti gassosi della fermentazione batterica nell’aria espirata. Anche se l’aspirato duodenale è considerato da alcuni il gold standard diagnostico, la sua invasività lo rende poco proponibile nel bambino. Breath test all’idrogeno (HBT) Il test si basa sul riscontro nel respiro di H2, un bioprodotto della fermentazione dei carboidrati da parte di batteri, specialmente anaerobi, colonizzanti il piccolo intestino. Il gas, assorbito dalla mucosa, viene immesso in circolo e quindi eliminato nell’aria espirata. Poiché l’uomo non produce H2 a digiuno e a riposo, si assume che elevati livelli (> 10 ppm) siano compatibili con la diagnosi di SBBO. Tuttavia alti valori a digiuno potrebbero riscontrarsi in condizioni di rallentato transito intestinale o di bassa compliance alla dieta poco fermen- NEWS IN PEDIATRIC tabile indicata nel giorno prima del test. Gli HBT più usati nella pratica clinica sono quelli al glucosio (GHBT) e al lattulosio (LHBT). Il glucosio è un monosaccaride completamente assorbibile dall’intestino tenue; in condizioni fisiologiche la sua somministrazione per via orale non determina incrementi di H2. Nella SBBO si accompagna invece ad un picco precoce indicando la fermentazione batterica avvenuta nel piccolo intestino. Il lattulosio è un disaccaride non assorbibile che giunge inalterato nel colon. Nella normalità dopo l’ingestione l’H2 si eleva non prima di 45’ o più, tempo fisiologico di arrivo del carboidrato nel colon. Nei pazienti con SBBO si possono distinguere due picchi: uno precoce, dovuto alla flora fermentante del piccolo intestino, ed uno tardivo, relativo a quella del colon. Talvolta si riscontra un picco precoce persistente, mentre nei bambini piccoli il tempo di transito può essere così rapido da rendere difficile l’attribuzione del picco al piccolo intestino o al colon. La sensibilità e la specificità del GHBT è rispettivamente del 44% e 80%, mentre quello del LHBT del 31% e 86%. Una falsa negatività può risultare se la flora batterica non produce H2 o lo consuma per produrre metano (CH4); si stima che quest’ultima evenienza sia riscontrabile nel 15-44% della popolazione. Prima dell’effettuazione dell’HBT, per minimizzare i livelli basali di H2, la sera prima dell’esame si raccomanda l’assunzione di solo riso bollito e carne ai ferri e successivo digiuno per 10- 12h. Il giorno del test è raccomandata, dopo aver spazzolato i denti, un risciacquo orale con soluzione antisettica. Il glucosio o il lattulosio vengono somministrati in circa 5’ alla dose di 2 g/kg in 250 ml di acqua, (dose massima: 50 gr per il glucosio,10 gr per il lattulosio). La raccolta dell’aria alveolare viene eseguita prima della somministrazione e successivamente ogni 15’ per 1.5 o 4h. Il digiuno deve essere procrastinato fino al termine del test. I campioni vengono poi testati per la concentrazione di H2 con apposito gascromatografo. Il GHBT è positivo per SBBO se la concentrazione di H2 è ≥ 1012 ppm rispetto al valore basale. Il LHBT è invece positivo se un picco precoce di H2 (≥ a 20 ppm rispetto al basale) si verifica almeno 15’ prima di un successivo e più prolungato picco. Se la diagnosi si basa sul riscontro di un picco entro i 90’ (assumendo che il transito orocecale sia sempre più lungo) si può incorrere, soprattutto nel bambino, in false positività legate a condizioni di accelerato transito. Condizioni predisponenti Sindrome dell’intestino irritabile (IBS) e altri disturbi GI funzionali Il ruolo della SBBO nei disturbi GI funzionali nel bambino rimane controverso a causa del discordante risultato degli studi disponibili. Poiché i sintomi da IBS sono aspecifici e possono mimare quelli della SBBO, può essere non agevole distingue- GASTROENTEROLOGY PHARMACOLOGY La sindrome dell’intestino infetto re se la SBBO ne sia la causa o ne rappresenti piuttosto una comorbidità. La forma di IBS più frequentemente sospettabile come SBBO indotta è quella associata alla diarrea post-enteritica, dove una migrazione batterica nel piccolo intestino può essere provocata dal dismicrobismo provocato dal patogeno. Inibitori della pompa protonica (PPI) L’acidità gastrica è uno dei maggiori fattori limitanti la proliferazione dei batteri nel primo tratto del digerente. L’uso prolungato di farmaci che ne inibiscono la secrezione può quindi razionalmente predisporre alla SBBO per modificazioni del microbiota. Vi sono studi che dimostrano prevalenze di SBBO variabili dal 22% al 46% in bambini trattati con PPI da uno a tre mesi, con maggiore probabilità di sviluppare sintomi quali meteorismo, dolore addominale, flatulenza ed eruttazione. Disordini della motilità intestinale o anomalie strutturali intestinali In genere tutte le condizioni di insufficienza intestinale associate a disturbi della motilità primitivi (pseudo-ostruzioni intestinali croniche) o secondari ad alterazioni strutturali intestinali (malformazioni intestinali, intestino corto post-chirurgico, ansa cieca, patologie congenite o acquisite dell’enterocita, fibrosi cistica) predispongono allo sviluppo della SBBO 3. L’alterazione della fase III dei complessi motori migranti rende inefficace la clearance bat- 159 A. Barabino terica dal piccolo intestino al colon, conducendo a stasi di batteri e residui alimentari nel lume. Immunodeficienze Immunodeficienze congenite o acquisite o deficit immunitari della mucosa intestinale possono potenzialmente associarsi a SBBO. Altre condizioni raramente associate Basso livello socio-economico e condizione di scarsa igiene ambientale, celiachia, giardiasi. Trattamento Il trattamento della SBBO, oltre a correggere la condizione predisponente (se possibile) e i deficit nutrizionali (se presenti), mira a differenziare il microbiota intestinale con antibiotici o probiotici. Antibiotici Il trattamento tende a modificare e a ridurre, piuttosto che ad eradicare, il microbiota intestinale. A causa delle limitazioni diagnostiche, la terapia antibiotica rimane empirica e dovrebbe avvalersi di farmaci aventi azione sia sulla flora anaerobica sia su quella aerobica. Uno dei pochi studi concernenti l’uso degli antibiotici nella SBBO del bambino ha dimostrato l’efficacia dell’associazione metronidazolo, trimetoprim-sulfametoxazolo. Recentemente ha destato interesse l’uso dell’antibiotico non assorbibile rifaximina. Due RCT pediatrici hanno dimostrato risultati contrastanti sul- 160 la sua efficacia, probabilmente dovuti a differenti criteri nella definizione della positività del LHBT e a differenze nelle caratteristiche cliniche e nell’età dei gruppi studiati. Per la scarsità delle evidenze non sono disponibili forti livelli di raccomandazione per l’uso degli antibiotici nella SBBO del bambino. Anche se usualmente benigna, la SBBO, specialmente quando persistono fattori predisponenti, può frequentemente recidivare, richiedendo prolungati e ripetuti cicli di antibiotici. A tale proposito si potrebbe ipotizzare che una terapia antibiotica ricorrente potrebbe condurre ad un disturbo dell’equilibrio ecologico tra l’ospite ed il normale microbiota, l’intensità del quale dipende dalle proprietà della molecola e dalla durata del trattamento. Le decisioni terapeutiche quindi dovrebbero essere individualizzate considerando tutte le problematiche potenzialmente correlate all’uso degli antibiotici quali diarrea, infezione da Clostridium difficile, reazioni allergiche e tossiche, alti costi, resistenze batteriche, grado di assorbimento sistemico e alterazioni dei meccanismi di protezione del microbiota. In Tabella II 2 e III 4 sono indicati gli antibiotici più frequentemente usati nel bambino. Un trattamento empirico proposto nei pazienti con insufficienza intestinale 2 è il seguente: A) bambini senza evidenze cliniche e radiologiche di dismotilità (rischio moderato): cicli a rotazione: una settimana di gentamicina per os, una settimana di metronidazolo, una settimana di pausa; B): bambini con evidenze cliniche e radiologiche di dismotilità (alto rischio): cicli a rotazione: una settimana gentamicina per os, una settimana metronidazolo, senza pause; C) bambini ad alto rischio con infezioni ricorrenti del catetere centrale, sepsi e colestasi: cicli a rotazione: una settimana gentamicina per os, una settimana metronidazolo, una settimana amoxicillina/acido clavulanico, senza pause. Altri autori preferiscono cicli a rotazione di 4 settimane: le prime tre con un antibiotico, Tabella II. Antibiotici orali (7-10 gg) usati nel trattamento della SBBO. Antibiotico Trimethoprim/sulfametossazolo Dose 2-10 mg/kg/dose bid Metronidazolo 10 mg/kg/dose bid Amoxicillina-clavulanato 15 mg/kg/dose bid Rifaximina 10-15 mg/kg/dose bid Tetracicline* 10-15 mg/kg/dose tid Ciprofloxacina 10-20 mg/kg/dose bid Gentamicina Neomicina 5 mg/kg/dose bid 2,5 mg/kg/dose qid * > 8 anni di età; bid: 2 volte al dì; tid: 3 volte al dì; qid: 4 volte al dì NEWS IN PEDIATRIC GASTROENTEROLOGY PHARMACOLOGY La sindrome dell’intestino infetto Tabella III. Antibiotici proposti dal Children’s Hospital di Boston (orali per 7-10 gg). Antibiotico Dose Anfotericina < 5 a. 100 mg/bid 5-12 a. 250 mg/bid Augmentin 10 mg/kg/dose/bid Ciprofloxacina 20-40 mg/kg/dose bid Clindamicina 10-30 mg/kg/die suddivisi tid o qid Colistina < 5 a. 25 mg/dose bid o qid 5-12 a. 50 mg/dose bid o qid Doxaciclina > 8 a. 100 mg bid Gentamicina 2 mg/kg/dose bid o 2,5 mg/dose tid max 300 die Metronidazolo 10 mg/kg/dose bid altri:5-10 mg/kg/dose bid-tid Neomicina 50 mg/kg/die divisi ogni 6h Tetracicline > 8 a. 25-50 mg/kg/die divisi ogni 6h Tobramicina < 5a.: 10 mg 2-4 vv/die 5-12a. 40 mg 2-4 vv/die Rifaximina Non stabilita altri 20-30 mg/kg/die Vancomicina 125 mg ogni 6h (10 mg/kg/dose qid) max die: 2 g Commento Assorbimento Fiale x os 9% Completo amoxi 50-80% 90% Fiale x os 0% 100% Fiale x os 0% 90% Solo cps 3% 75% Fiale x os Scarsa Non in prontuario al CHB < 0,4% Scarsa bid: 2 volte al dì; tid: 3 volte al dì; qid: 4 volte al dì. a scelta tra quelli proposti, differente per ogni settimana, e la quarta di pausa. Per ottenere la massima efficacia terapeutica è a discrezione del clinico somministrare anche due antibiotici contemporaneamente, di cui uno preferibilmente a scarso assorbimento intestinale (bowel cocktail), rivolti preminentemente contro i batteri anaerobi e Gram negativi. Probiotici Non esistono studi che valutino l’efficacia dei probiotici nella SBBO del bambino eccetto un RCT che non dimostra la sua prevenzione da parte di lactobacillus rhamnosus e acidophilus in 70 bambini a rischio trattati per 4 settimane con omeprazolo. L’uso nell’adulto fornisce risultati contraddittori probabilmente per differenze nei ceppi, dosaggi, popolazio- ni studiate, diagnostica e ampiezza del campione. Bibliografia Sieczkowska A, Landowski P, Kaminska B, et al. Small bowel bacterial overgrowth in children: a comprehensive review. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015;Jul 20 [epub ahead of print]. 1 2 Malik BA, Xie YY, Wine E, et al. Diagnosis and pharmacological treatment of small intestine bacterial overgrowth in children with 161 A. Barabino intestinal failure. Can J Gastroenterol 2011;25:41-5. Gutierrez IM, Kang KH, Calvert CE, et al. Risk factors for small 3 bowel bacterial overgrowth and diagnostic yield of duodenal aspirate in children with intestinal failure: a retrospective study. J Pediatr Surg 2012;47:1150-4. Ching YA, Gura K, Modi B, et al. Pediatric intestinal failure: nutrition, pharmacologic, and surgical approaches. Nutr Clin Pract 2007;22:653-63. 4 • La patologica crescita di batteri nel piccolo intestino è una sindrome riconducibile nel bambino a varie patologie. • Il suo spettro clinico è ampio, potendosi associare a lievi disturbi funzionali gastro-intestinali o a condizioni d’insuffi- cienza intestinale dovute a dismotilità severa o ad anomalie strutturali dell’intestino. • La sindrome crea alterazioni endoluminali dell’assorbimento e della digestione dei nutrienti che possono condurre a malnutrizione ed a carenze nutrizionali. • La diagnosi è per lo più non invasiva e si basa sulla quantizzazione dell’idrogeno nell’aria espirata quale prodotto della fermentazione batterica nel piccolo intestino di carboidrati (glucosio o lattulosio) somministrati per os. • La terapia, ancora empirica, si basa sulla somministrazione di uno o più antibiotici per os, rivolti essenzialmente verso batteri Gram negativi e anaerobi, e deve essere modulata sulla base della gravità della forma. 162