Microbiologia: Apparato Respiratorio

Corso di Laurea in Infermieristica AA 2024/2025

• L'insegnamento è di Microbiologia
• Il docente è la Dr.ssa Laura Squarzon, BSc, PhD
• L'email di contatto è [email protected]
• La modalità di contatto preferita è via mail

Apparato Respiratorio

• Le vie respiratorie superiori comprendono cavità nasali e faringe
• Le strutture collegate alle vie respiratorie superiori sono l'apparato lacrimale, l'orecchio e i seni paranasali
• Le vie respiratorie inferiori includono laringe, trachea, bronchi e polmoni, questi ultimi avvolti dalla pleura
• A livello degli alveoli, avviene lo scambio gassoso di O2 e CO2, inoltre fagocitano e degradano le microparticelle
• L'apparato respiratorio permette il flusso, il riscaldamento, l'umidificazione e la rimozione delle microparticelle prima che l'aria giunga ai compartimenti respiratori
• È presente la la filtrazione dell’aria tramite vibrisse e muco, quest'ultimo poi eliminato tramite deglutizione o espettorazione
• L'apparato respiratorio è ricco di tessuto linfoide, in particolare tonsille, adenoidi, lingua e cripte tonsillari
• Le secrezioni, come lacrime, saliva e muco, contengono IgA, lisozima e defensine

Microbioma Residente nell'Apparato Respiratorio

• Il microbioma della mucosa è eterogeneo e varia in base all'età
• Le alte vie respiratorie sono colonizzate in maniera asintomatica da potenziali patogeni (STPN, STAU, HAIN)
• Nel nasofaringe sono comuni: Staphylococcus spp., Corynebacterium spp., Dolosigranum spp., Moraxella, Streptococcus, Fusobacterium (10³-10⁶ CFU/mL)
• Le basse vie respiratorie presentano una concentrazione di 10² CFU/mL
• Nelle basse vie sono comuni i phyla Bacteroides, Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria e i generi Prevotella, Streptococcus, Veillonella, Neisseria, Haemophilus, Fusobacterium
• Le infezioni dell'apparato respiratorio possono essere dovute a inalazione, scambio di saliva, contatto (es. mani), raramente dal circolo ematico
• Alcuni fattori ambientali che possono causare infezioni sono il fumo e il clima, alcuni farmaci e la S.I

Malattie Infettive delle Alte Vie

• Rinite
• Faringite
• Laringite
• Epiglottite
• Sinusite
• Otite media

Faringo-tonsilliti Batteriche

• Le cause comuni sono virus, che causano rinorrea, e lo Streptococcus pyogenes (β-emolitico gruppo A)
• L'età più colpita è quella pediatrica
• L'esame diagnostico comprende il tampone faringeo, la coltura e la ricerca dell'antigene rapido
• Altri patogeni meno frequenti sono S. aureus, Streptococchi gruppo C e G, Pneumococchi, M. pneumoniae, C. pneumoniae, H. influenzae
• L'angina streptococcica può presentarsi come focolai nelle comunità didattiche, con possibili complicanze suppurative o non
• Tra le possibili complicanze si annoverano febbre reumatica e glomerulonefrite
• La scarlattina si manifesta con la lingua a fragola

Difterite

• La causa comune è il Corynebacterium diphteriae
• L'età più colpita è pediatrica/adulta
• È disponibile un vaccino
• L'esame diagnostico è la coltura
• La diagnosi è per lo più clinica
• La patologia si manifesta con rilascio di tossine da parte del batterio e stridore laringeo all'inspirazione (croup) con formazione di pseudomembrana
• Può causare tossicità cardiaca e nervosa

Rinite

• Le cause comuni sono Rhinovirus, Coxsackie, Echo, Coronavirus, RSV, Virus parainfluenzali
• L'età più colpita è quella pediatrica/adulta
• Non è disponibile un vaccino
• L'esame diagnostico può essere tampone con biologia molecolare oppure diagnosi di laboratorio/clinica
• Si riscontrano IgA mucosali
• La sintomatologia compare in 24/48 ore
• Può esserci coinvolgimento di orecchio medio, faringe e laringe

Faringiti Virali

• Le cause comuni sono Adenovirus, Coxsackie, Echo, Virus parainfluenzali
• L'età più colpita è quella pediatrica/adulta
• Non è disponibile un vaccino
• L'esame diagnostico è tampone con biologia molecolare
• La diagnosi è di laboratorio/clinica
• Alcune manifestazioni sono malattia mani-bocca-piedi (Coxsackie) - Herpangina, faringo-congiuntivite da Adenovirus e mononucleosi da EBV (diagnosi differenziale con CMV)

Influenza

• Le cause comuni sono virus Influenza A, B, C
• Ha un andamento stagionale con profilo epidemico (dicembre-marzo)
• L'età più colpita è quella pediatrica/adulta
• L'incubazione dura 2-3 giorni
• È disponibile un vaccino, coltivato in uova embrionate e inattivato, somministrabile anche per via intranasale
• L'esame diagnostico è tampone con biologia molecolare e antigeni rapidi
• La diagnosi è di laboratorio/clinica
• Il virus si trasmette per contatto con le mucose oppure tramite microparticelle nell'aria o per contatto delle mani
• La sintomatologia è febbrile, talvolta con sintomi GI, in alcuni casi complicanza in bronco-polmoniti
• Gli IgA non neutralizzano le mutazioni del virus, che possono essere per antigenic drift o antigenic shift

Influenza Umana

• L'Antigenic drift è l'accumulo di mutazioni puntiformi, con immune escape

Influenza Aviaria

• L'Antigenic shift è la modificazione degli Antigeni di superficie (HA, NA) con salto di specie e potenziale pandemia

Pertosse

• La causa comune è Bordetella pertussis
• L'età più colpita è quella pediatrica
• È disponibile un vaccino
• L'esame diagnostico è tampone con biologia molecolare e coltura

Malattie Infettive delle Basse Vie

• Tracheite
• Bronchite
• Polmonite, prima causa di morte tra le malattie infettive
• Pleurite

Tracheite e Bronchite

• Le cause comuni sono batteri e virus
• Si possono presentare infezioni primarie o dalle alte vie
• Le forme più gravi richiedono ricovero ospedaliero
• La bronchite acuta può derivare da infezione, inalazione prolungata o reflusso gastroesofageo
• La bronchite può essere una riacutizzazione in BPCO, bronchiectasie, FC
• La diagnosi si basa sull'esame obiettivo e su esami colturali o biologia molecolare

Tubercolosi

• La causa comune è Mycobacterium tuberculosis
• Provoca infezioni a polmoni, reni, ossa, cute, SNC
• Nei casi più gravi, può portare al decesso
• In Italia si riscontrano circa 4000 nuovi casi l'anno
• La trasmissione avviene per via aerea da soggetti affetti da tubercolosi attiva
• Si verifica deposizione negli alveoli polmonari seguita da fagocitosi da parte dei macrofagi, moltiplicazione di MYTU, formazione del granuloma tubercolare e reclutamento dei linfociti
• Nel 90-95% dei casi, l'infezione rimane latente e non contagiosa
• Di questi, il 5-15% sviluppa la malattia, soprattutto i soggetti HIV+
• Se non controllata, si verifica l'espansione dei granulomi con necrosi dei macrofagi infetti, accumulo di materiale caseoso, diffusione ed emissione dei batteri con la tosse

Tubercolosi - Diagnosi e Trattamento

• La diagnosi è clinicamente difficile, spesso con espettorato striato di sangue
• La diagnosi di laboratorio prevede Quantiferon, che rileva INF-gamma/linfo T, coltura e tubercolina/Mantoux, che non distingue tra vaccinazione e infezione attiva
• Il trattamento prevede antibiotici di prima linea, come isoniazide, rifampicina, pirazinamide, etambutolo e streptomicina, e di seconda linea, come rifabutina, rifapentina, cicloserina, acido p-aminosalicilico, etionamide, kanamicina, ofloxacina, per una durata da 2 a 10 mesi
• Il vaccino BCG è somministrato ai bambini nei paesi con elevata incidenza di tubercolosi e in Italia solo in categorie a rischio

Polmonite

• Le cause comuni sono batteri, negli adulti, e virus, nei bambini
• Si tratta di processi infiammatori del parenchima polmonare, che comprende gli alveoli e lo spazio interstiziale
• Si distinguono polmoniti comunitarie, causate da batteri G+, e polmoniti nosocomiali, causate da batteri G- e anaerobi
• Esiste la polmonite lobare, ad esempio da Streptococcus pneumoniae
• Esistono polmonite lobulare e broncopolmonite
• La trasmissione avviene per via aerea
• I fattori predisponenti includono età, etilismo, tabagismo, infezioni virali, FC, intubazione e immunocompromissione

Polmonite Comunitaria

• Streptococcus pneumoniae è l'agente eziologico più comune
• Solitamente segue un'infezione virale
• Può essere trasmessa anche da portatori asintomatici
• Si verifica un violento processo infiammatorio con essudato sieroso e proliferazione
• Gli alveoli subiscono epatizzazione rossa e poi grigia, a causa della fibrina
• La risoluzione avviene con il riassorbimento dell'essudato
• La diagnosi si effettua tramite coltura
• La terapia prevede macrolidi con o senza beta-lattamico
• Il vaccino è disponibile per 23 sierotipi di STPN, indicato per soggetti >65 anni o con patologie croniche; nei bambini <3 anni si somministra l'eptavalente

Polmonite Comunitaria - Legionella pneumophila

• La trasmissione avviene tramite aerosol contaminato, reperibile in stabilimenti termali, ospedali, RSA e studi dentistici
• La popolazione più colpita sono gli anziani
• I Legionella pneumophila (LEPN) raggiungono gli alveoli, dove vengono fagocitati dai macrofagi, con successiva moltiplicazione e processo infiammatorio
• Manifestazioni includono Malattia dei Legionari, con interessamento lobare, renale, neurologico e GI, e Febbre di Pontiac, simil-influenzale senza interessamento polmonare
• La diagnosi prevede biologia molecolare o ricerca dell'Ag urinario
• La terapia si basa su macrolidi, tetracicline o fluorochinoloni

Polmonite Nosocomiale

• Agenti eziologici includono Klebsiella pneumoniae e altri enterobatteri, come Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumanii, Bacteroides, Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Chlamydia psittaci e Chlamydia thrachomatis
• Colpisce anziani, debilitati e immunocompromessi, ma anche giovani, con polmonite atipica da MYPN e CHPN
• La trasmissione avviene per via aerea
• Si presenta con infiltrato infiammatorio a livello di interstizio e quadro radiologico severo
• La diagnosi avviene tramite biologia molecolare
• La terapia è a base di macrolidi
• La Chlamydia psittaci si trasmette tramite aerosol contaminato da escrementi aviari
• La Chlamydia trachomatis si trasmette per via perinatale

Bronchiolite

• Le cause comuni sono RSV, Rhinovirus e Parainfluenza 3
• La popolazione colpita sono i bambini <24 mesi e <6 mesi
• L'incidenza è maggiore tra gennaio e febbraio
• Si verifica necrosi nei bronchioli, con infiammazione, edema, essudato e ostruzione delle vie respiratorie
• Si manifesta distress respiratorio
• La diagnosi è clinica, con ricerca di Ag RSV
• La mortalità è <0.1%
• La guarigione avviene senza conseguenze

Polmoniti da Virus

• Le cause comuni sono RSV, Rhinovirus, Influenza A e B, Parainfluenza 3 e Metapneumovirus
• Le cause rare sono Adenovirus, VZV, EBV, Hantavirus e CMV
• Le cause recenti sono SARS-CoV-1 e 2, MERS-CoV
• La popolazione colpita sono bambini e adulti
• La trasmissione avviene tramite secrezioni infette
• I sintomi sono bronchiolite e polmonite interstiziale con infiltrato
• Si possono presentare difficoltà respiratorie e cianosi
• Il quadro di COVID-19 è variabile a seconda dell'età e delle patologie concomitanti
• La diagnosi avviene tramite tampone con biologia molecolare

Gli Argomenti Restanti

• Evoluzione e sorveglianza dei virus influenzali stagionali
• Anticorpi e virus
• Evoluzione intra-ospite
• Come contrastare l’influenza
• Differenza nel tropismo cellulare
• SARS-CoV-2

Ascesso Polmonare, Pleurite e Mediastinite

• Ascesso: si tratta di un'infezione necrotizzante da lesione cavitaria con pus, conseguente a ostruzione endobronchiale
• La popolazione colpita sono anziani e soggetti con malattie neurodegenerative
• La trasmissione avviene tramite secrezioni infette da pazienti con alterazioni dello stato di coscienza
• La diagnosi si effettua tramite RX
• Il trattamento prevede clindamicina con beta-lattamico
• Pleurite: infiammazione della pleura causata da Coxsackie B ed Echovirus, STPN, MYTU
• La diagnosi si effettua tramite RX, coltura e b. mol
• Mediastinite acuta: infiammazione del mediastino, secondaria a perforazione esofagea o sternotomia
• La diagnosi si effettua tramite RX e TC
• Il trattamento prevede antibiotici

Polmoniti da Miceti

• Più frequenti in soggetti immunocompromessi
• Si verificano tramite inalazione di conidi
• Aspergilli (fumigatus) provocano infezione invasiva, micetoma polmonare o forma allergica
• Histoplasma capsulatum si manifesta con inalazione di conidi e ife, si presentano forme asintomatiche autolimitanti o forme infiammatorie con fibrosi
• Pneumocystis carinii provoca infiammazione interstiziale asintomatica e porta a morte nei soggetti HIV+

Polmoniti da Protozoi ed Elminti

• Più frequenti in soggetti immunocompromessi
• Agenti eziologici includono
  • Cryptosporidium spp -Toxoplasma gondii -Strongyloides stercoralis