Haemophilus

I batteri del genere Haemophilus fanno parte della famiglia delle Pasteurellaceae

Regnum: Bacteria
Phylum: Proteobacteria
Classis: Gamma Proteobacteria
Ordo: Pasteurellales
Familia: Pasteurellaceae
Genus: Haemophilus

[caption id="" align="aligncenter" width="352"] Haemophilus influentiae - immagine by Wikipedia[/caption]

 Il genere Haemophilus

Caratteristiche generali

• cocco-bacilli pleomorfi (in coltura si osservano anche forme filamentose);


• Gram-negativi;


• anaerobi-anaerobi facoltativi;


• parassiti obbligati;


• spesso commensali dell'orofaringe;


• non mobili;


• asporigeni;


• Crescono su agar-cioccolato;


• ossidasi-positivi;


• alcuni possiedono attività emolitica;


• possono presentare una capsula

Si chiamano Emofili e non a caso: il loro legame con il sangue é evidente soprattutto se dobbiamo identificarli in laboratorio: questi batteri infatti, per crescere, necessitano della presenza di due componenti del sangue:

• fattore X o gruppo EME;


• fattore V cioè NAD o NADP.

Alcune sierotipi richiedono entrambi i fattori, mentre altre solo uno: questa peculiarità viene utilizzata per la tipizzazione del batterio.

9 Specie interessano l'uomo

H. influenzae (comprende anche la precedente specie H. aegyptius come H. influenzae biogruppo aegyptius)
H. parainfluenzae
H. haemolyticus
H. parahaemolyticus
H. aphrophylus
H. paraphrophylus  
H. segnis
H. ducreyi

5 Specie interessano gli animali

H. parasuis (suini)
H. paragallinarum (pollame)
H. paracuniculus (coniglio)
H. haemoglobinophilus (cane)
H. felis (gatto)

[caption id="" align="aligncenter" width="493"] Haemophilus influenzae dopo colorazione di Gram - immagine by CDC https://www.cdc.gov/hi-disease/about/photos.html[/caption]

Specie di rilevanza clinica

H. influenzae

• tipo b = associato a meningite acuta purulenta ed epiglottidite;


• acapsulato = associato ad otiti, sinusiti, bronchiti e polmoniti;


• biogruppo aegyptius e biotipo III = associati a congiuntiviti e febbre purpurea brasiliana.

H. parainfluenzae

Associato a sinusiti, otiti ed uretriti

H. ducreyi

Associato a patologia cancroide

 H. aphrophilus e H. paraprophilus (gruppo HACEK)

Associati ad endocarditi e a diverse infezioni opportunistiche

Terreni di coltura ed identificazione

Gli Emofili crescono su terreni agar cioccolato, contenente sangue lisato (perché abbiamo visto che non tutti i ceppi possiedono capacità emolitica). Richiedono la presenza di Emina (Fattore X) e NAD (Fattore V), solitamente inseriti nel terreno attraverso dischetti imbevuti (dischetto X, dischetto V e dischetto XV).

Classificazione: H. influenzae cresce solo in presenza di entrambi i fattori (X e V), H. haemolyticus cresce solo in presenza del fattore V (quindi solo attorno al dischetto contenente V e XV)

Per l'identificazione di ceppi di tipo b potrebbe essere utile il test di rigonfiamento cellulare.

Può essere valutata anche la presenza di satellitismo delle colonie.

[caption id="" align="aligncenter" width="493"] Haemophilus influenzae coltivato su piastra, con evidenza del fenomeno del satellitismo - immagine by CDC[/caption]

Haemophilus influenzae

Germe dal nome ambiguo, che si presta a fraintendimenti. Esso non é infatti associato alla comune sindrome influenzale stagionale, come potrebbe erroneamente suggerire il nome, che gli fu assegnato durante un'epidemia di influenza in era pre-antibiotica.

Il batterio si trasmette per via aerea, attraverso le classiche goccioline di Flugge e l'uomo é l'unico ospite. Esiste il subdolo stato di portatore asintomatico del germe.

Fattori di virulenza

• Capsula polisaccaridica: poliribosio-ribitol-fosfato (S.S.S.: soluble Specific Substance)
  La capsula e le sue caratteristiche consente di identificare 6 diversi ceppi, identificate dalle lettere progressive dell'alfabeto dalla a alla f.
  Il sierotipo b é il responsabile del 95% delle infezioni invasive perché in grado di eludere il meccanismo difensivo della fagocitosi;


• Lipooligosaccaride LOS: responsabile dell'aumento della permeabilità della membrana ematoencefalica, facilitando l'ingresso del batterio e provocando la paralisi delle ciglia della mucosa delle vie respiratorie;


• Adesine: fimbriali e non fimbriali [HMW1 HMW2, Hap] presenti in notevole quantità per poter eludere il meccanismo del trasporto muco-ciliare delle vie respiratorie;


• Proteasi: attaccano IgA secretorie a livello delle mucose.

Il batterio non produce esotossine.

[caption id="" align="aligncenter" width="435"] Haemophilus influenzae visto al microscopio a fluorescenza - immagine by CDC https://www.cdc.gov/hi-disease/about/photos.html[/caption]

I ceppi sono classificati anche in 8 biotipi (I-VIII) sulla base di 3 reazioni:

• Indolo;


• Ureasi;


• Ornitina decarbossilasi.

I ceppi acapsulati in genere non danno infezioni severe e possono far parte della normale popolazione commensale orofaringea [negli adulti 25-50% nei bambini fino all’80%]. In rari casi possono invece comportarsi da opportunisti, provocando otiti, sinusiti, bronchiti e polmoniti.

I ceppi capsulati di tipo b sono responsabili del 90% delle patologie invasive (meningite, epiglottite)

Vie di diffusione

I ceppi capsulati (per il 90% Hib - emofili del ceppo b) riescono a superare la barriera epiteliale passando attraverso gli spazi intercellulari, sfruttando quei fattori di virulenza che abbiamo elencato poco fa, che conferiscono loro caratteristiche di invasività, condizione a cui segue la disseminazione. Questi batteri sono cioè in grado di provocare infezioni invasive molto severe come epiglottiti e meningiti.

I ceppi acapsulati necessitano invece di alcuni fattori predisponenti (soprattutto negli adulti) per poter essere messi in condizione di provocare malattie conclamate. Questi fattori sono classicamente l'età, suscettibilità dell'ospite ed esposizione al microrganismo. Non provocano infezioni invasive e disseminate e colpiscono generalmente le zone di contiguità, causando congiuntiviti, otiti, sinusiti e bronchiti.

I fattori che influenzano lo sviluppo di malattie invasive possono essere:

• fattori legati all’ospite: assenza di Ab protettivi diretti contro la capsula PRP (età e suscettibilità dell'ospite);


• fattori ambientali: (esposizione al microrganismo) [asili nido in situazioni di affollamento, presenza di fratelli, livello socioeconomico familiare].

Patogenesi

• meningite (nei bambini dai 6 mesi ai due anni di età, massima incidenza nei primi 6-8 mesi di vita; nell’adulto la meningite da Hib è spesso conseguenza di traumi o alterazioni anatomiche);


• polmonite o broncopolmonite (soprattutto in pazienti con malattia polmonare cronica, compare sotto forma di riacutizzazione di bronchite o come polmonite);


• sinusite;


• otite media;


• cellulite (infezione pediatrica rapidamente progressiva della pelle che solitamente interessa faccia, testa, o collo);


• epiglottite (rigonfiamento dei tessuti sopraglottidei - questa condizione rappresenta una curiosa eccezione, poiché la stragrande maggioranza delle infezioni dell'apparato respiratorio sono dovute a virus; è una patologia pediatrica che può comportare anche gravi insufficienza respiratoria nei bambini colpiti).

[caption id="" align="aligncenter" width="437"] bambino colpito da cellulite dovuta ad infezione di Haemophilus influenzae - immagine by CDC https://www.cdc.gov/hi-disease/about/photos.html[/caption]

La meningite da Hib

L'emofilo di tipo b é l'agente causale più frequente della meningite nell'infanzia. La meningite di questo tipo ha tempi di incubazione molto brevi, da 1 a 3 giorni, a cui segue uno sviluppo molto brusco del decorso, con eventi a cascata (otiti o infezioni respiratorie -> batteriemia -> meningite). La malattia ha una sintomatologia piuttosto caratteristica e a carattere progressivo:

• cefalea;


• rigidità nucale;


• febbre;


• vomito;


• coma;


• decesso.

Contrariamente alla meningite da meningococco, anche se l'infezione viene curata in tempo, il trattamento non evita le sequele: compromissione della mobilità degli arti (5.1%), sordità (6.7%), epilessia (6.1 %), ritardo mentale (6.1 %) [Zhou, F. et al. Pediatrics 2002;110:653-661].

Terapia

Fino agli anni ’70 il batterio é risultato sensibile alla penicillina e  ai ß- lattamici; in seguito ha sviluppato resistenze ad opera di ß-lattamasi a codificazione plasmidica (plasmidi ß-lattamasi produttori imparentati con i plasmidi di N. gonorrhoeae).

In presenza di resistenza la terapia prevede la somministrazione di cefalosporine di 3° generazione o fluorochinoloni (nell'adulto).

[caption id="" align="aligncenter" width="474"] coltura di Haemophilus influenzae coltivata su piastra con agar sangue - immagine by CDC https://www.cdc.gov/hi-disease/about/photos.html[/caption]

L'importanza del vaccino

Con l'introduzione di u  vaccino specifico (anni '70) l’epidemiologia è cambiata drasticamente. Prima negli Stati Uniti si verificavano 20.000 casi/anno di malattia invasiva in bambini al di sotto dei 5 anni, mentre nel 2006 nella stessa zona si sono registrati 15 casi/anno.

La maggior parte delle infezioni da Hib, ancora oggi avviene in bambini non immuni (vaccinazione incompleta o scarsa risposta) o anziani con scarse difese immunitarie.

In Europa, secondo i dati forniti da ECDC (European Centre for Disease preavention and Control) nel 2010 sono stati segnalati 2.044 casi di malattia invasiva da Haemophilus influenzae.

Nei paesi dove non é presente la campagna di vaccinazione, l'emofilo rimane l’agente patogeno pediatrico più importante, responsabile di  3 milioni di malattie gravi ogni anno che comportano circa 700.000 decessi/anno.