le infezioni del sistema nervoso centrale

ASSOCIAZIONE DEI MICROBIOLOGI CLINICI ITALIANI
UOC Microbiologia e Virologia – AO Cosenza
corso teorico/pratico di aggiornamento
BATTERIOLOGIA di BASE E SPECIALISTICA
DIAGNOSI delle INFEZIONI
del SISTEMA NERVOSO CENTRALE (SNC)
Cristina Giraldi
Microbiologia e Virologia
Cosenza
I
N
F
E
Z
I
Meningi
O
N
I Encefalo
S
N
C
Meningi
sistema di membrane posto all'interno del cranio e del canale rachidiano
FUNZIONE
 rivestire il sistema nervoso centrale
 proteggere encefalo e midollo spinale
Spazi inter-meningei e liquor
Lo spazio tra aracnoide e pia madre si chiama SUBARACNOIDE e in esso è contenuto il
LIQUIDO CEREPBROSPINALE(CSF), prodotto dai PLESSI CORIOIDEI situati nei VENTRICOLI
CEREBALI.
Dopo aver svolto il suo compito viene riassorbito dai VILLI ARACNOIDEI.
Il CSF bagna, isola, drena e nutre ogni parte del sistema nervoso centrale, creando sia
l’ambiente ottimale per la riproduzione delle cellule della NEVROGLIA e il funzionamento
delle CELLULE NERVOSE, sia un’ulteriore protezione daI traumi esterni, assorbendo e
distribuendo le forze che vengono applicate su tutta la superficie dell‘encefalo.
BARRIERA
EMATO-ENCEFALICA
endotelio dei capillari sanguigni del cervello, tunica
elastica e avventiziale e cellule gliali (astrociti)
Struttura funzionale interposta fra sangue e
parenchima nervoso, che regola selettivamente il
passaggio sanguigno di sostanze chimiche da e
verso il cervello, proteggendo il sistema nervoso
da avvelenamenti e intossicazioni.
MENINGITE BATTERICA
PATOGENESI
Attacco degli organi di difesa:
cranio, meningi, barriera emato-encefalica
agente patogeno
Resistente alla fagocitosi dei
leucociti
PMN,
cellule
reticoloendoteliali, lisi C’,
anticorpi
migrazione dei batteri
nello spazio subaracnideo e nel liquor
Invasione e replicazione batterica
con risposta infiammatoria nel liquor
MENINGITE
Liquor Cefalorachidiano
valori di riferimento adulto
Valori di riferimento
Glucosio
Rapporto glucosio LCR/siero
Proteine
45 – 80 mg/dL (2.5 – 4.4 mmol/L)
≥ 0.6
15 – 45 mg/dL
Conteggio Leucociti
< 5 cellule x 106/L
Conteggio Eritrociti
0 - 10 cellule x 106/L
Colorazione di Gram
Nessun microrganismo
Esame citologico
Non cellule atipiche
Straus SE et al. JAMA 2006; 296:2012-2022
Liquor Cefalorachidiano
valori di riferimento neonato/bambino
Valori di riferimento
leucociti
Neonato
Età 1 - 4 anni
Età 5 anni
> 5 anni
0 – 30 cellule x 106/L
0 - 20 cellule x 106/L
0 - 10 cellule x 106/L
0 - 5 cellule x 106/L
eritrociti
Neonato
0 - 675 cellule x 106/L
proteine
Neonato ≤ 6 giorni
15-110 mg/dL
Straus SE et al. JAMA 2006; 296:2012-2022
INFEZIONI
SISTEMA NERVOSO CENTRALE
meningiti - encefaliti
Etiologies of “Neuroinfectious Diseases”








Viruses
38%
Bacteria
33%
Lyme disease
7%
Fungi
7%
Syphilis
5%
Mycobacteria
5%
Prions
3%
Pneumocystis jirovecii 2%
Tan K, Patel S, Gandhi N, et al Neurology 2
Infezioni del SNC - Ag Etiologici più comuni
Tunkel A.R. ; Mandell Bennett 2009
Incidenza delle meningiti
batteriche
Negli Stati Uniti:
3.3 casi per 100.000 abitanti maschi
2.6 casi per 100.000 abitanti femmine
Agenti eziologici responsabili di meningiti
per regione – anno 2006
S.Pneumoniae N.meningitidis H. influenzae
Abruzzo
Basilicata
Calabria
Campania
Emilia Romagna
Friuli Venezia
Giulia
Lazio
Liguria
Lombardia
Marche
Molise
P.A. Bolzano
P.A. Trento
Piemonte
Puglia
Sardegna
Sicilia
Toscana
Umbria
Valle d’Aosta
Veneto
TOTALE
GBS
M.tuberculosis
Listeria
Altro
patogeno
Non
identificato
TOTALE
3
0
2
24
48
10
2
0
1
15
10
3
0
0
0
1
3
0
0
0
0
2
3
0
0
0
0
0
3
0
1
0
0
0
6
1
0
0
1
2
10
3
4
0
1
2
24
4
10
0
5
46
107
21
0
14
62
1
1
2
1
38
5
3
5
19
0
0
32
270
22
8
40
5
0
5
3
16
9
8
5
14
3
0
10
179
0
1
5
1
0
1
1
2
1
1
1
1
0
0
1
20
0
2
4
0
0
0
0
0
1
0
4
3
0
0
1
20
0
0
3
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
8
0
2
9
1
0
0
1
3
0
0
0
1
0
0
8
33
1
1
12
0
0
1
0
20
2
1
3
7
0
0
10
74
0
9
38
2
0
4
1
24
7
7
9
2
0
3
23
164
23
37
173
10
1
13
7
104
25
20
27
47
3
3
86
768
Dati del sistema di sorveglianza delle
meningiti
batteriche in Italia 1994-2006
Agenti eziologici causa di meningiti batteriche
per regione – anno 2006
Streptococcus pneumoniae
21%
35%
Neisseria meningitidis
Haemophilus influenzae
10%
Streptococcus gr.B
Mycobacterium tuberculosis
4%
1%
3% 3%
23%
Listeria
Altro patogeno
Non identificato
Dati del sistema di sorveglianza delle
meningiti
batteriche in Italia 1994-2006
NUMERO DI CASI DI MENINGITE BATTERICA
DENUNCIATI IN ITALIA DAL 1994 AL 2007
1200
1000
800
600
400
200
19
94
19
95
19
96
19
97
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
0
CASI
Meningiti
Processi
infiammatori
delle
meningi,
generalmente di origine infettiva, che
possono evolvere in meningo-encefaliti o in
encefalo-mieliti
Meningite
 neonatale
 nell’anziano
 nel neutropenico
 nel trauma cranico
 cronica
CLASSIFICAZIONE DELLE MENINGITI
IN BASE AL DECORSO
TIPO
FULMINANTI
CLINICA
in poche ore si ha un’evoluzione in coma ed insufficienza
respiratoria
ACUTE
SUBACUTE
RICORRENTI
decorso lento e subdolo (micobatteriche, criptococciche)
episodi ripetuti a distanza di mesi o
pneumococciche in traumatizzati cranici)
anni (forme
CLASSIFICAZIONE DELLE
MENINGITI
A liquor torbido
A liquor limpido
SINDROME MENINGITICA O
MENINGEA
Indipendente dalla eziologia
Caratterizzata da:
ipertensione endocranica
irritazione dei nervi spinali, associata a riflessi antalgici
alterazioni sensitivo-sensoriali
manifestazioni neurovegetative
Meningiti
presentazione clinica
Classica:










Febbre
Cefalea esacerbata da contatti, movimenti, luci, rumori
Rigidità nucale
Fotofobia
Iperestesia
Nausea
Vomito
Sonnolenza
Confusione mentale
Coma
Atipica:
 Dolori agli arti inferiori
 Mani e piedi freddi
Tunkel A.R. ; Mandell Bennett 2009
MANIFESTAZIONI
NEUROVEGETATIVE
 Dermografismo rosso
 Respiro di Biot
(escursioni profonde, pause di apnea prolungata seguite da
inspirazione profonda)
 Alterazioni del ritmo cardiaco
 Stipsi
 Ritenzione urinaria
Meningiti acute - neonato
Irrequietezza
Ipercinesie
Prominenza della fontanella bregmatica
Meningiti acute - bambini
 Febbre
 Rigidità nucale
 Cefalea
 Irritabilità
 Letargia
 Nausea
 Vomito
 Fotofobia
 Convulsioni (più frequenti che negli adulti)
Meningite
presentazioni atipiche
Anziani (soprattutto diabetici, cirrotici,
nefropatici): sonnolenza in assenza di segni
meningei
Neutropenici: segni meningei sfumati
Immunocompromessi (trapiantati, AIDS):
possibile assenza di febbre, segni meningei
sfumati
Meningiti
presentazione clinica
Triade
“classica”
(febbre,
rigidità
nucale,
confusione mentale) presente soltanto nel 44 - 67%
dei casi
Febbre presente nel 95% dei casi
Meningite tubercolare
Presentazione subacuta, nel corso di settimane
Prodromi: febbre, sensazione di malessere,
cefalee ricorrenti
Frequenti paralisi dei nervi cranici (III, IV, V, VI,
VII), da coinvolgimento delle meningi della base
SITUAZIONI PATOLOGICHE PREESISTENTI CHE POSSONO
INDIRIZZARE NELLA DIAGNOSI EZIOLOGICA
 Manifestazioni a carico delle alte vie respiratorie (eziologia meningococcica, da
Haemophilus o da Pneumococco)
 Un trauma cranico chiuso (Pneumococco) o un trauma cranico aperto (Stafilococchi,
Enterobatteri, Streptococchi)
 Immunodepressione (enterobatteri Gram-negativi, Pseudomonas, Pneumococchi,
Cryptococcus neoformans, Stafilococchi, Micobatteri)
DIAGNOSI DIFFERENZIALE
 Meningismo (quadro più sfumato, associato ad
iperpiressia)
 Emorragie subaracnoidee
 Colpi di sole e di calore
 Meningiti da farmaci (ad esempio, ibuprofene)
 Vasculiti del SNC
 Ictus
 Neoplasie primarie o secondarie
 Ascessi cerebrali
 Micetomi
Meningiti - sequele
 3-7% meningococco
 15-30% pneumococco
Meningiti - mortalità
Più elevata se da S.pneumoniae (19-37%)
3-13% se da meningococco
Infezioni SNC – Mortalita’
Evento patogeno
Mortalità
Riferimenti
Meningite batterica comunitaria
25%
van de Beek D, et Al; NEJM 2004
Meningite batterica nosocomiale
35%
van de Beek D, et Al; NEJM 2004
19-26%
Schuchat A, NEJM 1997
3-6%
Meningite pneumococcica
Meningite da L. monocytogenes
15-29%
Schlech III WF, Jama 1985
Schuchat A,NEJM 1997
Schlech III WF, Jama 1985
Schuchat A,NEJM 1997
Encefalite da HSV
17-25%
Whitley RJ; NEJM 1986
Meningite da Haemophilus I.
RISK FACTORS FOR UNFAVORABLE OUTCOME




advanced age,
presence of otitis or sinusitis,
absence of rash,
low score on the Glasgow
Coma Scale on admission,





tachycardia,
a positive blood culture,
elevated VES
thrombocytopenia, a
Low CSF white blood cell
Schuchat A, NEJM 1997
Encefaliti
 Processi infiammatori del tessuto cerebrale sostenuti da una causa
infettiva, di origine virale, batterica o parassitaria
 La definizione di encefalite non implica necessariamente la presenza
dell’agente infettivo nell’encefalo, poichè alcune forme possono essere
indotte da meccanismi immunologici
 ENCEFALITI PRIMARIE (diretta invasione del SNC da agente
patogeno)
 ENCEFALITI SECONDARIE (post-infettive o post-vacciniche)
Encefalite
Febbre
Cefalea
Alterazioni del sensorio
Segni neurologici focali
Crisi epilettiche (30% dei casi)
Encefaliti virali acute e subacute
 Febbre
 Astenia
 Malessere generale
 Alterazioni della personalità
 Disturbi dello stato di coscienza
 Deficit neurologici focali
 Crisi epilettiche (30% dei casi)
Encefalite - clinica
Agitazione psicomotoria
Alterazioni dello stato di coscienza
Possibili crisi convulsive
Nel lattante generalmente prevale la
sintomatologia convulsiva
MENINGO-ENCEFALITE
diagnosi
 Rachicentesi
 immediato inizio di terapia antibiotica
empirica
 RM dell’encefalo
 EEG
 TC cerebrale con contrasto solo se RM non
disponibile o non chiara
Practice guidelines for the management
of bacterial meningitis
Clin Infect Dis. 2004;39:1267-1284
.
Percorso diagnostico AMCLI 2008
LE INFEZIONI DEL SISTEMA NERVOSO CENTRALE
Coordinatore:
AMCLI: Cristina Giraldi, UOC Microbiologia e Virologia, Azienda Ospedaliera - Cosenza
con la collaborazione di:
AMCLI, Giovanni Pietro Gesu, Laboratorio di Microbiologia, AO ‘Ospedale Ca’ GrandaNiguarda, Liliana Gabrielli Sezione di Microbiologia, DMCSS - Policlinico S.Orsola-Malpighi /
Università degli Studi di Bologna, Bologna; Paola Pauri, Laboratorio Analisi Chimico-cliniche e
Microbiologia, Ospedale Civile, Jesi; Claudio Piersimoni, coordinatore Gruppo di Lavoro
Micobatteri AMCLI, Adriano Anesi, Microbiologia Ospedale Maggiore, Lodi.
APSI, Vittorio Sambri, Sezione di Microbiologia, DMCSS - Policlinico S.Orsola-Malpighi /
Università degli Studi di Bologna, Bologna;
SIMIT : Sandro Vento UOC Malattie Infettive, Azienda Ospedaliera - Cosenza
Meningitis and encephalitis
diagnosis and management
Severe headache and fever
transport to hospital as soon as possible
 Blood culture and Lumbar puncture (CSF)
 Intravenous penicillin or ceftriaxone
 Computed tomography (CT)
Miles H Beaman, Steven L Wesseling MJA Vol.176; 15 April 2002
Meningite - encefalite
diagnosi e management
Esami microbiologici urgenti
Liquido cefalo rachidiano (CSF)
Sangue (emocolture)
Modificata da Miles H Beaman, Steven L Wesseling
MJA Vol.176; 15 April 2002
Evoluzione clinica delle infezioni del SNC rispetto
all’inizio dell’Antibioticoterapia
 Ritardo dell’inizio della terapia antimicrobica è associato ad
aumento della mortalità e della morbilità in pz con meningite
batterica o encefalite erpetica
(Raschilas F. Clin Infect Dis 2002; Tunkel AR. Clin Infect Dis 2004)
 In studi retrospettivi l’inizio non precoce della terapia nella
meningite batterica si associa ad outcome clinico sfavorevole
(Miner JR, J Emerg Med 2001)
 Un ritardo di 6 ore della somministrazione di antibiotici
conferisce un rischio di morte più alto di 8,4 volte
(Proulx N, QJM 2005)
Meningite - encefalite
diagnosi e management
Perché eseguire le emocolture?
Meningite batterica acuta
Frequenza di Positività di Emocolture in
relazione a diversi agenti etiologici
Microrganismo
H. influenzae
%
50-90
S. pneumoniae
75
N. meningitidis (bambino)
40
N. meningitidis (adulto)
60
Paziente pretrattato
-20
•Acad.Emerg.Med., 2008
•J. Microbiol. Immunol. Infect., 2008
•Medicine (Baltimore), 2008
•Clin.Microbiol.Infect., 2006
Liquor cefalo-rachidiano
Raccolta e trasporto del campione LCR e altri campioni
prelevato per puntura lombare (PL) o
rachicentesi nello spazio tra la 4^ e la 5^
vertebra lombare, raccolto in provette
sterili con tappo a vite e fondo conico.
La suddivisione sequenziale in tre
aliquote
consente
di
ridurre
progressivamente la contaminazione
con sangue proveniente dai tessuti
perforati durante l’esecuzione della
puntura lombare.
Il campione deve essere raccolto
preferibilmente prima dell’inizio della
terapia antimicrobica e inviato al
laboratorio entro 15-30 minuti dal
prelievo e comunque non oltre un
tempo massimo di due ore.
Liquor Cefalorachidiano
Fattori di criticità per la diagnosi di laboratorio
PRELIEVO:
TEMPO
Il liquor è ipotonico: possibile lisi dei neutrofili.
A temperatura ambiente, diminuzione del 32% dopo 1 h e
50% dopo 24 h
TEMPERATURA
Conservare a temperatura ambiente o incubare a 35° C,
non refrigerare.
LCR per RICERCA MICOBATTERI
Conservare a 4 °C
Liquor Cefalorachidiano
Valutazione macroscopica
 Volume (circa 8 ml)
 Aspetto e colore
(limpido, torbido, presenza di sangue, opaco, giallo, rosso, ecc.)
LCR
presenza di globuli rossi
1
2
3
emorragia
nello spazio subaracnoideo
1
dopo centrifugazione
sovranatante xantocromico
2
PL
traumatica recente
3
dopo centrifugazione
sovranatante limpido
PDT Meningite: LCR
Liquor Cefalorachidiano
URGENZA
BIOCHIMICA
Prelievo
Prelievo
• LCR-Proteine totali
• LCR-Glucosio
TAT: ≤30 minuti
• S-Glucosio
MICROBIOLOGIA
• Conta cellule
• Esame batterioscopico (Cytospin)
• Gram
• Arancio di acridina
TAT: ≤ 60 minuti
Meningite - encefalite
diagnosi e management
LCR
Conta delle cellule della serie bianca:
Conta delle
delle cellule
cellule della
della serie
serie bianca:
bianca:
Conta
PREDOMINANZA DEI NEUTROFILI
PREDOMINANZA DEI
DEI LINFOCITI
LINFOCITI
PREDOMINANZA
PROBABILE MENINGITE BATTERICA
Miles H Beaman, Steven L Wesseling
MJA Vol.176; 15 April 2002
CSF
false-positive elevations of white cell count
Traumatic lumbar puncture
Intracerebral hemorrhage
Subarachnoid hemorrhage
WBC in blood X RBC in CSF
True WBC in CSF = actual WBC in CSF
-
RBC in blood
Tunkel A.R. in Mandell 2009
Untreated bacterial meningitis
C
O
M
M
O
N
F
I
N
D
I
N
G
S
 WBC 1000–5000 cells/mm3
(range: da 100
a > 10.000 cells/mm3)
 80-95% predominanza PMN nel CSF
 ~10% predominanza linfociti nel CSF
(> 50% linfociti o monociti)
 ~ 50%–60% glicorrachia < 40 mg/dL
 CSF/siero glucosio ≤ 0.4
 CSF/siero glucosio ≤ 0.6 nei neonati
MANAGEMENT APPROACH – MAIN QUESTIONS
What laboratory testing may be helpful in distinguishing
bacterial meningitis from other etiologies ?
Glucose concentration
<34 mg/dL
Glucose CSF/plasma ratio
<0.23
Protein concentration
>220 mg/dL
Leukocyte count
>2000/mmc
99%
bacterial etiology
Differential diagnosis of acute meningitis: an analysis of the predictive value of initial observations. Spanos A et al JAMA 1989
Validation of a clinical prediction rule for the differential diagnosis of acute meningitis. McKinney WP et al. Gen Intern Med 1994
IDSA Guidelines Clin Infect Dis 2004; 39:1267–84
MENINGITI BATTERICHE
diagnosi microscopica
I risultati sono affidabili ?
MENINGITI BATTERICHE
diagnosi microscopica
SENSIBILITÀ
Colorazione di Gram
60-90%
Gram dopo cytospin
100%
S. pneumoniae
90%
H. influenzae
86%
N. meningitidis
73%
A-III
Bacilli Gram-negativi
50%
Clin Infect Dis 2004
L. monocytogenes
30%
Post-terapia antibiotica
20%
Colorazione di Gram
Arancio di Acridina
DIAGNOSI MICROBIOLOGICA
antigeni batterici
Antigeni batterici
Sensibilità %
Specificità %
66
98,2
in meningite coltura positiva
S. pneumoniae
67
100
H. influenzae
78
100
N. meningitidis
50
93
S. agalactiae
69
100
in meningite a coltura negativa
Antigeni batterici
7
Rapid Bacterial antigen Is Not Clinically Useful
Il risultato del test non modifica la decisione di
iniziare la terapia
Use of the NOW Streptococcus pneumoniae urinary antigen test in
cerebrospinal fluid for rapid diagnosis of pneumococcal meningitis
Sensitivity
CSF
95.4%
Urine
57.1%
Specificity
CSF
100%
Urine
86.3%
Test Binax NOW per meningite da S. pneumoniae
Su Liquor: affidabile e attendibile
Su urine: non utile e potenzialmente fuorviante
Samra Z et al Diag Microbiol Infect Dis 2003 45:237–240
MENINGITI BATTERICHE
Esami colturali LCR
• Positività : 85-90 % in 24-48 ore
•Test di sensibilità in vitro : altre 24 ore
Meningite
comunitaria
LCR : diagnosi rapida
GRAM +
S.pneumoniae
Listeria monocytogenes
GRAM N. meningitidis
H. influenzae
Meningite batterica nosocomiale
ASSOCIATA A PRATICHE ASSISTENZIALI:
 interventi neurochirurgici
 introduzione di corpi estranei (drenaggi ventricolari)
Epidemiologia locale
Meningite acquisita in ospedale
ESBL produttore
E.coli (marrone)
K.pneumoniae (verde)
MRSA
S. aureus
VRE
Enterococcus sp.
AO Cosenza
Microbiologia e Virologia
Diagnosi di meningiti-encefaliti
CAMPIONI LCR 2011-2012
reparto
MEDICINA COSCO
AZIENDA OSP. DI REGGIO
CALABRIA
ASP COSENZA PO
CORIGLIANO
MALATTIE INFETTIVE
NEONATOLOGIA
OSPEDALE ROSSANO
GERIATRIA
ASP COSENZA PO CETRARO
GASTROENTEROLOGIA
PSICHIATRIA
EMATOLOGIA DAY HOSPITAL
I.N.R.C.A.
RIANIMAZIONE
NEUROCHIRURGIA
EMATOLOGIA
AMB. EMATOLOGIA
ASP COSENZA PO ROSSANO
CARDIOLOGIA
PRONTO SOCCORSO
NEUROLOGIA
ORTOPEDIA
CH. PEDIATRICA
OTORINO
PEDIATRIA
MEDICINA VALENTINI
TOTALE
neg
4
pos
0
tot
4
3
0
3
2
15
7
0
4
3
1
1
16
1
55
71
47
1
4
1
12
79
1
2
1
231
14
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
51
43
0
0
0
0
2
4
0
0
1
7
5
2
16
7
1
4
3
1
1
16
1
106
114
47
1
4
1
14
83
1
2
2
238
19
576
115
691
16.6% LCR +
AO Cosenza
Microbiologia e Virologia
Diagnosi di meningiti-encefaliti
MICRORGANISMI ISOLATI DA LCR 2011-2012
microrganismo
ACINETOBACTER BAUMANNII
ENTEROBACTER AEROGENES
ENTEROBACTER CLOACAE
ESCHERICHIA COLI
HAEMOPHILUS INFLUENZAE
KLEBSIELLA OXYTOCA
KLEBSIELLA PNEUMONIAE
NEISSERIA MENINGITIDIS
PROVIDENCIA STUARTII
PSEUDOMONAS AERUGINOSA
PSEUDOMONAS PAUCIMOBILIS
SERRATIA MARCESCENS
STAPHYLOCOCCUS AUREUS
STAPHYLOCOCCUS CAPITIS
STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS
STAPHYLOCOCCUS HAEMOLYTICUS
ENTEROCOCCUS DURANS
ENTEROCOCCUS FAECALIS
ENTEROCOCCUS FAECIUM
STREPTOCOCCO ALFA-EMOLITICO
STREPTOCOCCUS GORDONII
STREPTOCOCCUS MITIS
STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE
STREPTOCOCCUS VESTIBULARIS
CANDIDA ALBICANS
CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS
malattie
infettive
0
0
0
0
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1
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0
0
0
0
0
ospedale
neuropronto
medicina
rianimazione
neurologia
otorino
pediatria totale
rossano
chirurgia
soccorso
valentini
8
0
2
6
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0
0
0
0
1
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1
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1
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1
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1
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1
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1
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1
6
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0
0
0
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0
1
1
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1
0
0
0
0
0
0
10
0
5
5
0
0
0
0
0
3
0
1
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0
0
0
0
2
1
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0
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0
0
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1
5
0
3
0
2
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0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
5
0
1
4
0
0
0
0
0
4
0
2
2
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
12
0
7
2
0
0
0
0
2
3
1
2
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
2
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
3
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
MENINGITI BATTERICHE
indagini microbiologiche
Eziologia: BATTERI
TEST
Microscopia
Microscopia a fluorescenza
Gram
Arancio di acridina
Antigeni solubili
solo per Ag pneumococcico
COLTURA
AS, AC, TSB, BHI
Amplificazione genica
Associazione emocoltura
LEGENDA:
AS = agar sangue
TSB = Trypticase Soy Broth
BHI = Brain Heart Infusion
AC = agar cioccolato
+
poco indicata
+++
molto indicata
Mol Biotechnol. 2013 Jan;53(1):74-9.
A multi-target real-time PCR assay for rapid identification of meningitis-associated microorganisms
Favaro M, Savini V, Favalli C, Fontana C.
S. pneumoniae, N. meningitidis, H. influenzae,
multi-target
S .agalactiae, L.monocytogenes , C. neoformans
n. 269 LCR
n. positivi
Microscopia/
coltura
PCR
Concordanza
%
46
+
+
16
13
-
+*
Totale LCR positivi n.59 (20%)
(*) pz trattati prima del prelievo LCR
Discordanza
%
4
Multiplex-PCR System
Pannello 1
Pannello 2
Pannello 3
Mol Diagn Ther. 2011 Apr 1;15(2):109-13.
Acute bacterial meningitis cases diagnosed by culture and PCR in a children's hospital
throughout a 9-Year period (2000-2008) in Athens, Greece.
Papavasileiou K, Papavasileiou E, Tzanakaki G, Voyatzi A, Kremastinou J, Chatzipanagiotou S.
Of the 1833 patients, n. 289 (15.76%) positive for meningitis after CSF.
N.56 of the 289 (19.37%) had confirmed bacterial meningitis, by PCR.
microorganism
n.
%
N. meningitidis serogroup B
40
71.4
S. pneumoniae nt *
7
12.5
Streptococcus spp.
4
7.1
H. influenzae nt*
2
3.6
S. pneumoniae serotype 3
1
1.8
S. pneumoniae serotype 18C
1
1.8
Streptococcus group B
1
1.8
(*) nt: not typed
Meningite - encefalite
diagnosi e management
LCR
Conta delle cellule della serie bianca:
Conta delle cellule della serie bianca:
PREDOMINANZA DEI NEUTROFILI
PREDOMINANZA DEI LINFOCITI
PROBABILE MENINGITE BATTERICA
Miles H Beaman, Steven L Wesseling
MJA Vol.176; 15 April 2002
LIQUIDO CEFALO RACHIDIANO
 cellularità >5/mmc
 prevalenza linfomonocitaria o PMN
 proteine normali o aumentate
 glucosio normale o basso
TYPICAL CEREBROSPINAL FLUID FINDINGS IN PATIENTS
WITH SELECTED INFECTIOUS CAUSES OF MENINGITIS
Cause of
White blood cell
Primary cell
Glucose
Protein
meningitis
count (cells/mm3)
type
(mg/dL)
(mg/dL)
1000 – 5000
neutrophilic
<40
100 – 500
50 – 1000
mononuclear
≥45
<200
Turbeculous
50 -300
mononuclear
≤45 o ≥45
50 -300
Cryptococcal
20 - 500
mononuclear
≤45 o ≥45
≥45
Bacterial
Viral
Tunkel A.R. in Mandell 2009
MENINGITI da Miceti
indagini microbiologiche
Eziologia: FUNGHI
TEST
Microscopia
Gram
Microscopia a colorazione negativa
Inchiostro di china
COLTURA
Sabouraud
Amplificazione genica
Associazione emocoltura per miceti
Antigeni solubili nel siero e CSF
+
poco indicata
+++
molto indicata
Criptococcus neoformans
AMCLI 2008 - Percorso diagnostico infezioni SNC
MENINGITI da MICOBATTERI
indagini microbiologiche
Eziologia: MICOBATTERI
TEST
Microscopia mediante cytospot
Auramina e/o Ziehl Neelsen
COLTURA
Terreno liquido
Amplificazione genica
Associazione emocoltura per micobatteri
+++
molto indicata
+++
molto indicata
Se la quantità di CSF è scarsa:
prima coltura,
poi l’amplificazione (DAT)
infine la microscopia
senza nessuna decontaminazione del campione
AMCLI 2008 -Percorso diagnostico infezioni SNC
MENINGITI da MICOBATTERI
indagini molecolari
DA CAMPIONE

Mycobacterium tuberculosis complex

RESISTENZA a Rifampicina (target: rpoB gene)
DA COLTURA
 Mycobacterium tuberculosis complex
 RESISTENZA a Rifampicina, Isoniazide, Streptomicina,
Kanamicina/Amikacina e Quinoloni
TYPICAL PROFILES OF CEREBROSPINAL FLUID
IN ACUTE MENINGITIS AND ENCEPHALITIS
MENINGITIS
ENCEPHALITIS
INVESTIGATION
BACTERIAL
VIRAL
White cells
Greatly increased
Moderately increased
Moderately increased
Total count
Differential
Neutrophils
predominate
Lymphocytes
predominate
Lymphocytes predominate
Glucose concentration
Decreased
Normal or slightly
decreased
Normal or slightly
decreased
CSF/serum glucose
ratio
Decreased
Normal
Normal
Protein concentration
Increased
Normal or slightly
increased
Normal or slightly
increased
Miles H Beaman, Steven L Wesseling
MJA Vol.176; 15 April 2002
Causes of viral encephalitis
Herpes simplex virus 1-2
Other virus: VZV, CMV,
EBV, HHV6
Measles, mumps and
rubella virus
Rabies
 Enterovirus
Arbovirus
Adenovirus
Bunyaviruses
Influenza A
Reovirus
Arenaviruses
Meningiti virali: agenti eziologici
•
•
•
•
Enterovirus (46%)
HSV2 (31%)
VZV (11%)
HSV1(4%)
Kupila et al Neurology 2006; 66: 75-80
Meningiti virali: agenti eziologici
IMMUNO
COMPETENTI
VIAGGIATORI
o STAGIONALITA’
IMMUNO
COMPROMESSI
EPIDEMICI
Enterovirus
HSV 1 / 2
VZV/EBV/HHV6
HIV
Influenza
Parotite
Morbillo
CMV
JCv
WNv
Tosv
Chikungunya v
TBEv
Sarah A E Logan and Eithne MacMahon
Viral meningitis BMJ 2008:336;36-40
Meningo-encefaliti virali
DIAGNOSI DI LABORATORIO
DIRETTA
Test molecolari su liquor
cefalo-rachidiano (LCR)
INDIRETTA
 Ricerche anticorpali sp.
(diagnosi retrospettiva)
 HIV Ab
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47
U. K. Ihekwaba et all. - Viral Meningitis in Adults • CID 2008; 47:783–9
S.Logan and E. MacMahon Viral meningitis BMJ 2008;336;36-40
M.H. Beaman and S.L. Wesseling MJA Vol.176; 15 April 2002
HIV
EPIDEMIOLOGY
 Risk factors for HIV infection
 Worldwide
DIAGNOSIS
Serologic testing (HIV Ab)
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47 (1 August)
Picornaviridae
non polio enteroviruses
EPIDEMIOLOGY
 Echoviruses, Coxsackieviruses, and Enterovirus 71 (outbreak)
and various other numbered enteroviruses
 Peak incidence in late summer and early fall
 Worldwide in distribution
DIAGNOSIS
 Real time PCR of CSF
 Real time PCR of stool and throat samples
 Serologic testing (FC’)
S.Logan and E. MacMahon Viral meningitis BMJ 2008;336;36-40
M.H. Beaman and S.L. Wesseling MJA Vol.176; 15 April 2002
Course of infection with Enterovirus
Incubation Minor
period
illness
Major
illness
Progress
of illness
febbre
Cerebrospinal
fluid
CSF cells
CSF proteins
blood
Virus in
throat
feces
LCR
Antibodies
Ig tot FC’
0
7
12
17
23
days after infection
HERPES SIMPLEX 1-2
EPIDEMIOLOGY
 5% - 10% of all cases: one of the most common causes of
identified sporadic encephalitis worldwide
 All age groups
 All seasons
DIAGNOSIS
 Real time PCR quantitative of CSF
 Real time PCR o DFA of skin lesions
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47 (1 August)
J Neurovirol. 2013 Apr;19(2):166-71.
Herpes simplex virus 2 meningitis: a retrospective cohort study.
Miller S, Mateen FJ, Aksamit AJ Jr.
Diagnosi confermata per presenza di HSV2 nel CSF con RT PCR
CARATTERISTICHE PAZIENTI (N.28)
sesso femminile
SINTOMATOLOGIA
83%
età media (range)
36 anni (17-53)
tempo medio di diagnosi
dall’inizio dei sintomi (range)
3 giorni (0-6)
Storia di herpes genitale
23 %
cefalea
100%
fotofobia
47%
febbre
45%
meningismo
44%
Nausea e vomito
29%
Caratteristiche LCR
proteine
media 156 g/dL
elementi
media 504 cells/μL
glucosio
media 54 mg/dL
RMN: 83% negativa
Terapia: acyclovir o valacyclovir 1-14 gg
Complicanze: Nessuna disabilità neurologica né morte
Evoluzione della meningite
da herpes simplex 1-2
Fase iniziale
CSF:
2-5 linfociti /mm3
Glucosio e proteine LCR normali
DIAGNOSI DI
SOSPETTO CLINICO
HSV 1/2 DNA: 10-100 cp/ml
dopo 3-5 giorni
CSF:
> 5 linfociti /mm3
Glucosio e proteine LCR normali o alterate
DIAGNOSI DI
CERTEZZA CLINICA
HSV 1/2 DNA : >1000 cp/ml
AMCLI 2008 - Percorso diagnostico infezioni SNC
Epstein Barr virus
EPIDEMIOLOGY
 Nell’infezione acuta la compromissione del SNC avviene nel 0,5-7,5%
DIAGNOSIS
Serologic testing (VCA IgM, EA VCA EBNA IgG )
LCR PCR for EBV (results may be false positive)
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47 (1 August)
VIRUS VARICELLA ZOSTER
EPIDEMIOLOGY
 All age groups, but incidence highest in adults
 All seasons
 Recrudescent disease (herpes zoster) in immunocompetent and immunocompromised persons
 Can occur in patients without rash, especially if immunocompromised
DIAGNOSIS
 Real time PCR quantitative of CSF
 Real time PCR o DFA of skin lesions
 serum IgM primary varicella
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47 (1 August)
NEW MICROBIOLOGICA, 32, 333-340, 2009
Characteristics of Real Time-PCR utilized in the study.
Prevalence (%) of herpesvirus in CSF from patients
Prevalence of herpesvirus CSF from patients affected
with ACUTE MENINGOENCEPHALITIS
by VARIOUS NEUROLOGICAL DISORDERS
NEW MICROBIOLOGICA, 32, 333-340, 2009
Meningiti virali
agenti eziologici emergenti
Infezioni trasmesse da vettori
 Sono più di 600 gli Arbovirus (ARtropode-BOrne
virus) noti, dei quali almeno
150 causano malattia
nell’uomo
 Zanzare e zecche sono vettori indispensabili per la
loro propagazione
 I cambiamenti climatici influenzano, favorendo od
ostacolando, la loro diffusione nel mondo
MALATTIA
DA VIRUS
VETTORI
ARBOVIRUS
West Nile
Culex pipiens
Flavirus
Chikungunya
Aedes albopictus
Alphavirus
Toscana
Phlebotomus
perniciosus
Phlebovirus
DIAGNOSI
 Real time PCR CSF
 Real time PCR siero e urine
 IgM IgG
WEST NILE VIRUS: CICLO DI TRASMISSIONE
West Nile virus
NUOVO ASSETTO EPIDEMIOLOGICO DELL’INFEZIONE
Africa (West Nile), Asia , Medio Oriente
USA, Europa
 Modificazione rotte uccelli migratori, imputabili ai cambiamenti di habitat provocati dall’uomo
 Viaggi intercontinentali di persone infette da un paese endemico a altri paesi
 Diffusione dei vettori (zanzara del genere culex) e di ospiti naturali suscettibili (corvidi)
West Nile Virus (WNV)
Neuroinvasive Disease Incidence Reported to ArboNET, by State, United States, 2012
20% dei soggetti infetti sviluppa una malattia sistemica,
2% malattia neuro-invasiva, 6% mortalità
Distribuzione dei casi di malattia neuro-invasiva da West Nile in Italia, 2008-2011
Regione
Emilia Romagna
Friuli Venezia
Giulia
Veneto
Lombardia
Sardegna
Totale*
2008
3
2009
9
2010
1
2011
0
Totale*
12
0
0
0
2
2
5
0
0
8
7
2
0
18
3
0
0
3
8°
0
4
14
23
2
4
43
* Non includono i casi importati
Andamento dei casi di WNND confermati per mese di insorgenza dei sintomi,
Italia 2008-2012
Curva epidemica dei casi confermati di malattia neuro invasiva da WNV, Italia, 2012
West Nile virus
e altri Arbovirus
Chikungunya virus
Toscana virus
DIAGNOSIS
 Real time PCR of CSF
 Serologic testing (IgM)
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47 (1 August)
MALATTIA
DA VIRUS
VETTORI
ARBOVIRUS
West Nile
Culex pipiens
Flavirus
Chikungunya
Aedes albopictus
Alphavirus
Toscana
Phlebotomus
perniciosus
Phlebovirus
Aedes albopictus
o zanzara tigre
 Zanzara di origine dal Sudest Asiatico, si è diffusa negli ultimi
anni 30-40 al Nord, Centro e Sud America, parte dell'Africa, nel nord
dell'Australia e in Europa
Prima apparizione in Albania nel 1979 e in Italia nel 1990 e poi
segnalata in 15 paesi europei
Indicata da Invasive Species Specialist Group (ISSG, 2009), come
la specie più invasiva in tutto il mondo.
Chikungunya virus
Nel luglio 2007, in Emilia Romagna, si è verificata la prima epidemia europea di Chikungunya, importata da un
soggetto di ritorno da Kerala (India), paese in cui la malattia è endemica. La rapida diffusione dell’infezione è stata
facilitata dall’elevata densità di zanzare tigre, durante l’estate, nell’area di Ravenna. A fine estate 2007, il numero
complessivo di casi confermati in laboratorio è stato di 217.
IN ITALIA: PRIMA EPIDEMIA EUROPEA DA IMPORTAZIONE DI CHIKUNGUNYA VIRUS
VETTORE: ZANZARA TIGRE (presente fin dai primi anni ’90)
Malattia caratterizzata da sintomi simil-influenzali quali febbre elevata, cefalea, debolezza, dolori articolari diffusi,
che talora costringono il paziente ad assumere una posizione piegata nel tentativo di alleviare il dolore causato
dall’infiammazione delle articolazioni (in dialetto swahili, “Chikungunya” significa “che contorce”)
. ………………………..Altri agenti patogeni trasmessi da zanzara e presenti sul
nostro territorio sono il virus Toscana e il virus Usutu (virus
appartenente alla famiglia Flaviviridae). Recente identificazione di due
casi d’infezione da virus Usutu in cittadini italiani con patologia
neuroinvasiva
Casi importati di febbre Chikungunya e in
Italia, nel 2009-2011
Regione
Emilia-Romagna
Friuli Venezia Giulia
Lazio
Lombardia
Piemonte
Puglia
Sicilia
Toscana
Veneto
Totale
2009
2010
2011
1
0
0
0
0
0
0
1
4
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
0
2
7
2
MALATTIA
DA VIRUS
VETTORI
ARBOVIRUS
West Nile
Culex pipiens
Flavirus
Chikungunya
Aedes albopictus
Alphavirus
Toscana
Phlebotomus
perniciosus
Phlebovirus
Il virus
Toscana
Arbovirus, famiglia Bunyaviridae, genere Phlebovirus, isolato nel 1971 dal
pappatacio Phlebotomus perniciosus nella zona di Grosseto
 Presente in aree rurali e suburbane, in zone fluviali e paludose
 Circolazione strettamente dipendente dalle condizioni climatiche (temperatura e umidità)
che permettono la sopravvivenza dei Flebotomi (periodo giugno-settembre/ottobre)
TSOV meningitis in the Siena area during the years 1993-2008.
Seasonal distribution of TOSV meningitis in Tuscany
Cusi et al. The Open Virology Journal, 2010, 4, 22-28
Clinical manifestation of TOSV infection
young people
adults
9%
Meningitis
Asymptomatic
infection
91 %
31,4 %
Meningitis
Asymptomatic
infection
68,6 %
Cusi et al. The Open Virology Journal, 2010, 4, 22-28
XXXX Congresso Nazionale AMCLI - RIMINI 2011
SIEROPREVALENZA DI TOSCANA VIRUS
NELLA POPOLAZIONE ADULTA DI COSENZA E PROVINCIA
Mauro M.V., Greco F., Savino O., Tenuta R., Giraldi C.
U.O.C. di Microbiologia e Virologia Clinica e Molecolare , Azienda Ospedaliera di Cosenza
sieropositivi IgG anti TOSv
18%
16%
14%
12%
10%
17%
8%
6%
4%
2%
2%
0%
2002
2011
Infezioni SNC
immunocompromessi
Citomegalovirus
 Immunocompromised persons (especially those with AIDS)
 Rarely reported in immunocompetent patients
 Congenital infection in 1% of neonates
JCv
 Cell-mediated immunodeficiencies (e.g., AIDS, hematologic
malignancies)
 Immunomodulating therapy (natalizumab, rituximab)
DIAGNOSIS
• LCR (Real Time PCR)
• quantitative PCR available
• Brain biopsy, if needed
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47 (1 August)
Probabile Meningite /Encefalite Virale
Eziologia
Test di riferimento
Altri potenziali test da utilizzare
Herpes Simplex virus
LCR PCR
Sieroimmunologia: HSV 1/2
Isolamento, PCR, DFA, ME: scraping
lesioni cutanee
Varicella Zoster virus
LCR PCR
Isolamento, PCR, DFA, ME: scraping
lesioni cutanee
LCR PCR
RT PCR: tamponi orofaringei, rettali
o feci (eliminazione del virus per
lungo tempo attraverso le feci)
Enteroviruses
virus Toscana e WNV
(in periodo di attività dei
vettori ematofagi)
Virus parotite, morbillo
e rosolia
HIV
Epstein Barr virus
LCR PCR
IgG e IgM su siero e liquor
IgG e IgM su siero
PCR : tamponi orali, urine, sangue
EDTA, saliva
Test di screening combinato HIV viral load (plasma, LCR)
VCA IgM e IgG, EBNA IgG
LCR PCR
CMV, JC virus
(nei soggetti
immunodepressi)
LCR PCR
IDSA Guidelines for Management of Encephalitis – CID 2008:47
U. K. Ihekwaba et all. - Viral Meningitis in Adults • CID 2008; 47:783–9
S.Logan and E. MacMahon Viral meningitis BMJ 2008;336;36-40
M.H. Beaman and S.L. Wesseling MJA Vol.176; 15 April 2002