Patofisiologia

L’inalazione del Mycobacteriumtuberculosis porta a uno dei quattro possibili risultati:

• Eliminazione immediata dell’organismo
• Infezione latente
• Inizio della malattia attiva (malattia primaria)
• Malattia attiva molti anni dopo (malattia da riattivazione).

Tra gli individui con infezione latente e nessun problema medico sottostante, la malattia da riattivazione si verifica nel 5-10% dei casi. Il rischio di riattivazione è notevolmente aumentato nei pazienti con HIV. Questi risultati sono determinati dall’interazione di fattori attribuibili sia all’organismo che all’ospite.

Malattia primaria

Tra il 10% circa di individui infetti che sviluppano la malattia attiva, circa la metà lo farà entro i primi due o tre anni e viene descritta come malattia rapidamente progressiva o primaria.

I bacilli tubercolari stabiliscono l’infezione nei polmoni dopo essere stati trasportati in goccioline abbastanza piccole (da 5 a 10 micron) per raggiungere gli spazi alveolari. Se il sistema di difesa dell’ospite non riesce ad eliminare l’infezione, i bacilli proliferano all’interno dei macrofagi alveolari e alla fine uccidono le cellule. I macrofagi infetti producono citochine e chemochine che attraggono altre cellule fagocitanti, inclusi monociti, altri macrofagi alveolari e neutrofili, che alla fine formano una struttura granulomatosa nodulare chiamata tubercolo. Se la replicazione batterica non è controllata, il tubercolo si allarga e i bacilli entrano nei linfonodi drenanti locali. Questo porta alla linfoadenopatia, una manifestazione clinica caratteristica della tubercolosi primaria (TB). La lesione prodotta dall’espansione del tubercolo nel parenchima polmonare e dal coinvolgimento dei linfonodi è chiamata complesso di Ghon. la batteriemia può accompagnare l’infezione iniziale.

I bacilli continuano a proliferare finché non si sviluppa un’efficace risposta immunitaria cellulo-mediata (CMI), di solito da due a sei settimane dopo l’infezione. l’incapacità dell’ospite di montare un’efficace risposta CMI e la riparazione dei tessuti portano alla progressiva distruzione del polmone. Il fattore di necrosi tumorale (TNF)-alfa, gli intermedi reattivi dell’ossigeno e dell’azoto e il contenuto delle cellule citotossiche (granzimi, perforina) possono tutti contribuire allo sviluppo della necrosi caseosa che caratterizza la lesione tubercolare.

La crescita batterica incontrollata può portare alla diffusione ematogena dei bacilli per produrre la TBC disseminata. La malattia disseminata con lesioni che assomigliano ai semi di miglio è chiamata TB miliaria. I bacilli possono anche diffondersi per erosione delle lesioni caseose nelle vie respiratorie polmonari – e l’ospite diventa infettivo per gli altri. In assenza di trattamento, la morte sopraggiunge nell’80% dei casi. I rimanenti pazienti sviluppano una malattia cronica o si riprendono. La malattia cronica è caratterizzata da ripetuti episodi di guarigione da cambiamenti fibrotici intorno alle lesioni e la rottura del tessuto. La completa eradicazione spontanea dei bacilli è rara.

Malattia da riattivazione

La TBC da riattivazione deriva dalla proliferazione di un batterio precedentemente dormiente seminato al momento dell’infezione primaria. Tra gli individui con un’infezione latente e con problemi medici non preesistenti, la malattia da riattivazione si verifica nel 5-10%. L’immunosoppressione è associata alla riattivazione della TB, anche se non è chiaro quali fattori specifici dell’ospite mantengono l’infezione in uno stato latente e cosa innesca l’infezione latente per diventare evidente. Vedi l’articolo precedente per le condizioni immunosoppressive associate alla TB da riattivazione. Il processo di malattia nella tubercolosi da riattivazione tende ad essere localizzato (in contrasto con la malattia primaria): c’è poco coinvolgimento linfonodale regionale e menocaseazione. La lesione si verifica tipicamente agli apici polmonari, e la malattia disseminata è insolita a meno che l’ospite non sia gravemente immunodepresso. Si ritiene generalmente che la TB latente contenuta con successo conferisca protezione contro la successiva esposizione alla TB

Figura1. Fisiopatologia della tubercolosi

Riprodotto con autorizzazione da ‘Immune risposte alla tubercolosi nei paesi in via di sviluppo: implicazioni per nuovi vaccini’ di Graham A. W. Rook, Keertan Dheda, AlimuddinZumla in Nature Reviews Immunology pubblicato da Nature Publishing Group il 1 agosto 2005

Microbiologia

M.tuberculosis (MTB) appartiene al genere Mycobacterium che comprende più di 80 altre specie. La tubercolosi (TB) è definita come una malattia causata dai membri del complesso M. tuberculosis, che comprende il bacillo del tubercolo (M. tuberculosis), M. bovis, M. africanum, M. microti, M. canetti, M. caprae e M. pinnipedi .

Involucro cellulare: L’involucro cellulare micobatterico è composto da un nucleo di tre macromolecole legate covalentemente tra loro (peptidoglicano, arabinogalattano e acidi micolici) e da un lipopolisaccaride, il lipoarabinomannano (LAM), che si pensa sia ancorato alla membrana plasmatica.

Caratteristiche di conservazione: I componenti della parete cellulare danno ai micobatteri le loro caratteristiche proprietà di colorazione. L’organismo è positivo alla colorazione di Gram. La struttura dell’acido micolico conferisce la capacità di resistere alla decolorazione con alcool acido dopo essere stato colorato da certi coloranti all’anilina, il che ha portato al termine bacillo acido rapido (AFB). La microscopia per rilevare l’AFB (usando la colorazione Ziehl-Neelsen o Kinyoun) è la procedura più comunemente usata per diagnosticare l’AFB; un campione deve contenere almeno 10 unità formanti colonie (CFU)/mL per produrre uno striscio positivo. La microscopia di campioni colorati con un fluorocromo (come l’auramina O) fornisce un’alternativa più facile, efficiente e sensibile. Tuttavia, il rilevamento microscopico dei micobatteri non distingue M. tuberculosis dai micobatteri non tubercolari.

Caratteristiche di crescita: Gli MTB sono aerobi. La loro riproduzione è potenziata dalla presenza del 5-10% di CO2 nell’atmosfera. Vengono coltivati su terreni di coltura ad alto contenuto lipidico, ad esempio il terreno Lowenstein-Jensen (LJ). Il tempo di generazione di TB è di circa 12-18 ore, così che le culture devono essere incubate da tre a sei settimane a 370C finché la proliferazione diventa microscopicamente visibile. Sono stati sviluppati sistemi di coltura basati su brodo per migliorare la velocità e la sensibilità di rilevamento. Nei campioni positivi allo striscio AFB, il sistema BACTEC può rilevare il M. tuberculosis in circa otto giorni (rispetto a circa 14 giorni per i campioni negativi allo striscio): Test di sensibilità ai farmaci è sempre più importante con l’emergere di isolati di M.tuberculosis sempre più resistenti. Oltre ai metodi convenzionali per testare la sensibilità ai farmaci di M.tuberculosis, sono stati sviluppati metodi che si basano su sistemi automatizzati e test basati sulla PCR. L’osservazione microscopica drugsensitivity (MODS) test è un’altra cultura liquida farmaco-sensibilità test basedon osservazione di M. tuberculosis crescita in brodo liquido mediumcontaining un farmaco di prova. In una valutazione di 3.760 campioni di sputi utilizzando MODS, il sistema automatizzato MB/BacT e la coltura Löwenstein-Jensen, la sensibilità era rispettivamente del 98, 89 e 84% e il tempo mediano per i risultati del test era rispettivamente di 7, 22 e 68 giorni. Lo Xpert MTB/RIF è un sistema integrato che combina la preparazione del campione in un sistema modulare a cartuccia e la PCR in tempo reale. Nel 2010 questa tecnica è stata raccomandata dall’OMS per essere utilizzata al posto della tradizionale microscopia su striscio per la diagnosi della TBC resistente ai farmaci o della TBC nei pazienti infettati dall’HIV. Questo test ha dimostrato di avere una sensibilità superiore al 98% nei casi di TB positiva allo striscio dell’espettorato e dal 75 al 90% nei casi di TB negativa allo striscio. La sensibilità nel rilevamento della MTB resistente alla rifampicina ha superato il 97 per cento, mentre la specificità va dal 98 al 100 per cento.Il test può dare risultati in meno di due ore. La resistenza alla rifampicina viene valutata come surrogato della MTB multiresistente.

Conclusione

Il Sudan meridionale deve affrontare enormi sfide per controllare la tubercolosi. Questo è in parte dovuto a una rete di laboratorio limitata e alla mancanza di un laboratorio di riferimento per la tubercolosi (osservazione dell’autore).

1. ComstockGW. Epidemiologia della tubercolosi. Am RevRespir Dis 1982; 125:8.
2. Piano di azione nazionale per combattere la tubercolosi multiresistente ai farmaci. MMWR Recomm Rep 1992; 41:5.
3. BarnesHL, Barnes, IR. La durata della vita nella tubercolosi polmonare con cavità. Am Rev Tuberculosis 1928; 18:412.
4. Sarafino Wani RL. 2012. Tubercolosi 1. Epidemiologia di mycobacterium tuberculosis.SSMJ; 5(2): 45-46
5. HeimbeckJ. L’infezione della tubercolosi. ActaMed Scand 1930; 74:143.
6. van Soolingen D, Hoogenboezem T, de Haas PE, etal. Un nuovo taxon patogeno del complesso Mycobacterium-tuberculosis, Canetti: caratterizzazione di un eccezionale isolato dall’Africa. Int J Syst Bacteriol 1997; 47:1236.
7. McNeilMR, Brennan PJ. Struttura, funzione e biogenesi dell’involucro cellulare dei micobatteri in relazione alla fisiologia batterica, patogenesi e resistenza ai farmaci; alcuni pensieri e possibilità derivanti da recenti informazioni strutturali. Res Microbiol 1991; 142:451.
8. AllenBW, Mitchison DA. Conteggi di bacilli tubercolari vitali nell’espettorato in relazione alle gradazioni dello striscio e della coltura. Med Lab Sci 1992;49:94.
9. Kent, PT, Kubica, GP. Cibatteriologia della salute pubblica: Una guida per il laboratorio di livello III. Centers for Disease Control, USPHS. 1985.
10. Hanna, BA. Diagnosi di tubercolosi bymicrobiologic tecniche. In: Tuberculosis, Rom, WN, Garay, S (Eds), Little, Brown, Boston1995
11. RobertsGD, Goodman NL, Heifets L, et al. Evaluation of the BACTEC radiometric methodfor recovery of mycobacteria and drug susceptibility testing of Mycobacteriumtuberculosis from acid-fast smear-positive specimens. J Clin Microbiol 1983; 18:689.
12. Morgan MA, Horstmeier CD, DeYoung DR, RobertsGD. Confronto tra un metodo radiometrico (BACTEC) e mezzi di coltura convenzionali per il recupero di micobatteri da campioni negativi allo striscio. JClin Microbiol 1983; 18:384.
13. CanettiG, Rist N, Grosset J. Misura della sensibilità del bacillo tubercoloso ai farmaci antibatterici con il metodo delle proporzioni. Metodologia, criteri di resistenza, risultati e interpretazione. RevTuberc Pneumol (Parigi) 1963; 27:217.
14. CanettiG, Froman S, Grosset J, Et Al. Micobatteri: Metodi di laboratorio per la sensibilità e la resistenza ai farmaci. BullWorld Health Organ 1963; 29:565.
15. MooreDA, Evans CA, Gilman RH, et al. Microscopic-observation drug-susceptibilityassay for the diagnosis of TB. N Engl JMed 2006; 355:1539.
16. WHO. Diagnostica della tubercolosi: Test del DNA automatizzato. http://www.who.int/tb/features_archive/new_rapid_test/en/ (Accessed onMay 07, 2012).
17. HelbD, Jones M, Story E, et al. Rilevamento rapido di Mycobacterium tuberculosis e la resistenza allarifampina con l’uso di on-demand, vicino al paziente tecnologia. J Clin Microbiol 2010; 48:229.
18. Boehme CC, Nabeta P, Hillemann D, et al. Rapid molecular detectionof tuberculosis and rifampin resistance. NEngl J Med 2010; 363:1005.
19. NicolMP, Workman L, Isaacs W, et al. Accuratezza del test Xpert MTB/RIF per la diagnosi di tubercolosi polmonare nei bambini ammessi in ospedale a CapeTown, Sud Africa: uno studio descrittivo. LancetInfect Dis 2011; 11:819.