La pertosse o pertosse è una malattia infettiva acuta del tratto respiratorio causata principalmente da Bordetella pertussis e meno comunemente da Bordetella parapertussis (1). Fino a due decenni fa, la pertosse negli adulti era una curiosità medica (2-4), ma con la purificazione degli antigeni specifici delle specie di Bordetella, lo sviluppo di test immunoenzimatici affidabili che permettono una diagnosi sierologica accurata e una migliore comprensione della durata dell’immunità da vaccinazione, è stato chiaramente dimostrato che la B pertussis è una causa comune di tosse prolungata negli adulti. Infatti, la sua incidenza è aumentata gradualmente nell’ultimo decennio sia negli adulti che negli adolescenti. Dato il riconoscimento dell’importanza della pertosse come causa di tosse prolungata negli adulti e l’avvento dei nuovi vaccini pertussici acellulari, è opportuno rivedere i concetti attuali della patogenesi della pertosse, la sua epidemiologia negli adulti e l’utilità del previsto impatto del vaccino acellulare.
Le radici del nome pertussis (‘per’ significa intenso o pernicioso e ‘tussis’ significa tosse) descrivono adeguatamente le manifestazioni cliniche di questa malattia, caratterizzata da tosse parossistica progressiva e ripetitiva con disturbi sistemici relativamente minori. Il termine ‘pertosse’ deriva dalla caratteristica tosse inspiratoria notata frequentemente nei bambini. La malattia fu menzionata per la prima volta in Inghilterra nel XVI secolo, ma la malattia fu descritta chiaramente da Sydenham nel XVII secolo (5). Solo nel 1906 l’agente eziologico del tratto respiratorio dei bambini colpiti fu isolato da Bordet e Gengou (6).
B pertussis e B parapertussis sono coccobaccilli non mobili, Gramnegativi, che sono tra i più piccoli batteri, misurando meno di 1 µm in larghezza e lunghezza. Negli ultimi anni, sono state generate molte informazioni sui fattori di virulenza prodotti da B pertussis, la regolazione della loro espressione e i loro meccanismi molecolari di azione. I fattori di virulenza di B pertussis sono stati recentemente rivisti (7), e ne verrà fornita solo una breve descrizione. I fattori di virulenza importanti includono le adesine, la tossina adenilato ciclasi (AC), la citotossina tracheale (TCT) e la tossina pertussis (PT). Le adesine o gli agglutinogeni (compresa l’emoagglutinina filamentosa, la pertactina e le fimbrie), e possibilmente la TCT e la PT, forniscono una serie ridondante di interazioni con le cellule epiteliali respiratorie ciliate che iniziano nel rinofaringe e scendono nelle regioni più profonde dell’albero tracheobronchiale (8). Il FHA sembra mediare il legame di B pertussis a più tipi di cellule attraverso l’interazione con integrine specifiche all’interno della superficie cellulare, ed è un componente della maggior parte dei vaccini acellulari. Pertactin è una proteina della membrana esterna che contribuisce al legame ed è stata inclusa nei nuovi vaccini acellulari. Anche le fimbrie sono coinvolte nel legame alla superficie cellulare, ma in una fase successiva del processo. Con la ridondanza delle adesine che si attaccano alla superficie cellulare e con i contributi di PT e TCT al processo di legame, è stato difficile determinare con precisione la sequenza degli eventi e il ruolo relativo giocato da ciascuno dei fattori nel processo infettivo.
Dopo l’espressione dei fattori di adesione, la produzione temporizzata e regolata di esotossine proteiche e TCT sono ritenute la base molecolare delle manifestazioni cliniche della pertosse (9). La produzione di tossina AC, TCT e PT ha effetti profondi sull’ospite, e quest’ultima è proposta come il principale fattore responsabile del caratteristico quadro clinico della pertosse. L’AC della B pertussis è anche un’emolisina e ha la capacità di catalizzare la produzione di livelli molto alti di AMP ciclico, che ha un profondo effetto sulle funzioni antibatteriche dei fagociti. Questa tossina induce anche l’apoptosi nei macrofagi e in altre cellule. La struttura molecolare del TCT, che è un prodotto di degradazione del processo di riciclaggio dello strato di peptidoglicano, è stata determinata (10), e ha la capacità di causare la stasi delle ciglia ed effetti letali sulle cellule epiteliali respiratorie. A livello molecolare, il TCT induce la produzione di interleuchina-1 e di ossido nitrico sintasi. Il PT è un membro di un gruppo di ribosil-transferasi batteriche che hanno la capacità di modificare specifiche proteine dell’ospite, in particolare le proteine G della cellula ospite attraverso l’inibizione della trasduzione del segnale. A causa della sua azione su diverse cellule bersaglio, provoca una varietà di effetti (7). La somministrazione intratracheale di organismi puri di specie Bordetella e di organismi di specie Bordetella con deficit di PT in un modello di ratto indica che il PT ha un ruolo nell’induzione della tosse nella pertosse (11,12). La durata prolungata della tosse supporta il concetto di coinvolgimento di una tossina ad azione prolungata. Il PT ha altri effetti biologici, tra cui l’induzione della linfocitosi, la sensibilizzazione agli effetti dell’istamina e il miglioramento dell’utilizzo del glucosio. Se il PT agisce da solo nel suo ruolo patogeno, o se richiede altri fattori o promotori, non è stato completamente chiarito. Il PT è incluso come componente di tutti i vaccini acellulari contro la pertosse.
La pertosse è una malattia con distribuzione mondiale. Gran parte della conoscenza della sua epidemiologia e storia naturale è stata ottenuta nella prima parte del 1900, prima che il primo vaccino fosse introdotto alla fine del 1940. Si verifica durante tutto l’anno, e il tasso di attacco è governato in gran parte dall’intimità e dalla frequenza di esposizione agli individui suscettibili. I tassi di attacco intrafamiliare per gli individui suscettibili sono stati spesso riportati fino al 70% – 80%, in linea con questo essere un agente molto contagioso. La malattia non era solo endemica, ma aveva anche picchi epidemici ogni due o cinque anni. Nell’era prevaccinale, il tasso medio di attacchi negli Stati Uniti era di 157/100.000 persone. Tuttavia, con la segnalazione stimata solo al 18%, il tasso di attacco aggiustato era considerevolmente più alto a 872/100.000 di popolazione. Tra il 60% e l’80% dei casi sono stati riportati in bambini di età inferiore ai cinque anni, e meno del 3% dei casi si sono verificati in persone di 15 anni o più (5). La pertosse è stata un’importante causa di mortalità infantile, con tassi di mortalità che hanno raggiunto un picco di 4,3/1000 di popolazione. La pertosse nella popolazione adulta nell’era pre-vaccino era considerata poco comune e spesso era meno grave nella sua sintomatologia. Questo può essere probabilmente attribuito alle ripetute esposizioni alla pertosse come bambino e adolescente, che hanno portato ad un’elevata immunità negli adulti. Tuttavia, l’importanza degli adulti come serbatoi di specie di Bordetella è stata sottolineata in diverse pubblicazioni, e Cherry (5) ha presentato una vignetta estratta dalla descrizione originale di Luttinger del 1916 del ‘Pertussis Pete’. Nel corso di diverse settimane di permanenza presso vari parenti, egli diffuse la pertosse a diversi bambini prima di salpare per l’Italia, essendosi arruolato nell’esercito.
Nell’era post-vaccino, l’incidenza della pertosse si ridusse drasticamente, ma rimase a un basso livello di endemicità con continui periodi epidemici ciclici. Questa osservazione suggeriva che l’immunizzazione controllava la malattia ma non necessariamente la circolazione dell’organismo nella popolazione. L’era post-vaccino ha anche visto uno spostamento nell’età di picco della malattia rispetto all’era pre-vaccino. Negli Stati Uniti dal 1982 al 1997, il tasso di attacchi di pertosse ha dimostrato un modesto aumento, e un contributo significativo è stato considerato il risultato di un effettivo aumento della pertosse negli adulti o almeno un maggiore riconoscimento in questa popolazione (13). Un recente studio su un focolaio di pertosse nel Vermont, Stati Uniti, ha rivelato che il 23% dei casi sono stati trovati in persone di 20 anni o più (14). L’incidenza riportata della pertosse negli adolescenti nel Massachusetts, Stati Uniti, è aumentata da 13/100.000 di popolazione nel 1989 a 121/100.000 di popolazione nel 1996; è aumentata anche negli adulti da 0,4/100.000 di popolazione a 6/100.000 di popolazione durante lo stesso periodo (14). I dati dei Centers for Disease Control and Prevention hanno rivelato che la proporzione di tutti i casi riportati che si sono verificati in persone di 10 anni o più è aumentata dal 13% nel 1980 al 47% nel 1998 (14). Non tutti questi aumenti sono stati considerati legati al miglioramento del riconoscimento e della segnalazione. In questi e in altri rapporti sulla comparsa della pertosse negli adulti (15-21), le caratteristiche comuni includevano parossismi di tosse e una tosse che durava da più di due settimane. Pertanto, è chiaro che gli adulti rappresentano probabilmente la maggior parte dei pazienti con pertosse B e il principale serbatoio di infezione.
L’incidenza della pertosse in Canada è anche diminuita drasticamente dopo l’introduzione del vaccino a cellule intere, ma è aumentata negli ultimi dieci anni (22,23), nonostante l’elevata copertura vaccinale nei bambini di età inferiore ai sette anni. Durante gli anni ’90, l’incidenza media annuale era di 24/100.000 della popolazione per le persone dai 10 ai 19 anni di età e di 2,7/100.000 della popolazione per quelle di 20 anni o più. Tre studi canadesi hanno stimato che il tasso di attacco secondario di pertosse negli adolescenti e negli adulti per contatto familiare variava tra l’11% e il 18% per le persone tra i 18 e i 29 anni e tra l’8% e il 33% per quelle di 30 anni o più (24-26). Recentemente è stato stimato che dal 10% al 25% degli adolescenti e degli adulti canadesi sono suscettibili alla pertosse (27). La spiegazione di questi risultati è il declino dell’immunità in coloro che avevano ricevuto il vaccino a cellule intere durante l’infanzia, un declino nella popolazione che può aver acquisito un’infezione naturale con un’immunità più duratura, miglioramenti nella diagnosi e nella sorveglianza, e possibili cambiamenti genetici nei ceppi attuali rispetto ai ceppi di B pertussis da cui è stato preparato il vaccino originale a cellule intere.
La ricerca di vaccini meno reattogeni per neonati e bambini ha portato allo sviluppo dei vaccini pertussici acellulari, che contengono una o più proteine purificate dell’organismo pertussico, tra cui PT, FHA, pertactin e agglutinogeni fimbriali. La sicurezza e l’immunogenicità di queste preparazioni sono state inizialmente dimostrate negli adulti prima della loro somministrazione a neonati e bambini (28-36). Questi studi hanno aperto la strada all’uso di vaccini acellulari come immunizzazione di richiamo per bambini più grandi e adulti. Il Canadian National Advisory Committee on Immunization ha recentemente rilasciato delle raccomandazioni per l’uso negli adulti di un vaccino acellulare contro la pertosse, che è combinato con tossoidi tetanici e difterici (27). Queste raccomandazioni sono state fatte con il riconoscimento che ci sono pochi dati sull’effetto di una dose di richiamo di una preparazione acellulare di un vaccino pertussico sull’epidemiologia della pertosse. Il vaccino combinato tetano-difterite-pertosse acellulare, che è il primo prodotto di questo tipo autorizzato in Canada, è attualmente raccomandato come sostituto della solita dose di richiamo tetano-difterite usata negli adulti precedentemente immunizzati e negli adolescenti di 12 anni e più. Il vaccino non è raccomandato per una serie primaria. L’obiettivo è quello di ridurre la morbilità e la mortalità associate all’infezione da pertosse in Canada. Un dibattito interessante è se il nuovo vaccino combinato debba essere offerto universalmente agli adulti a intervalli di 10 anni, con il potenziale di ridurre il serbatoio di trasporto degli adulti e la trasmissione a neonati e bambini, o se programmi selettivi mirati (lavoratori diurni, operatori sanitari) sarebbero più efficaci in termini di costi. Con l’emergere di nuovi dati, le risposte a queste domande dovrebbero essere disponibili per indirizzare i decisori politici verso le migliori opzioni su una base di popolazione. Indipendentemente dal corso delle azioni intraprese, l’aumento dell’incidenza della pertosse notato negli ultimi due decenni è meno probabile che continui, e si spera che non ci saranno nuove apparizioni nella letteratura medica di ‘Pertussis Pete’.