UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA Facoltà di MEDICINA e CHIRURGIA Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia AA 2013-2014 Mycobacterium spp 1993 WHO: “Emergenza Mondiale” i fattori che favoriscono l’espansione della malattia sono principalmente quattro: 1. La concomitante diffusione dell’HIV: un individuo HIV positivo presenta un rischio 100 volte superiore di ammalarsi di TBC 2. L’aumento degli spostamenti per viaggi tra paesi anche molto distanti tra loro; 3. La scarsa opera di prevenzione e cura in particolar modo a livello delle fasce sociali a maggior rischio di infezione; 4. L’uso improprio dei farmaci che di fatto ha indotto la comparsa di ceppi batterici multi resistenti (MDR- TB) 1995 WHO: DOTS (Directly Observed Treatment Short-course), una terapia di breve durata, somministrata sotto il controllo medico, efficace nel 95% delle situazioni. 2001 WHO : “Stop TB strategy” etc ……………….. Mycobacterium spp • Ordine Actinomycetales • Famiglia Mycobacteriaceae • Genere Mycobacterium • circa 100 specie caratteri generali bacilli immobili non sporigeni aerobi obbligati 0.2-0.6 x 1-10 m Acido-resistenza contenenti molecole a 60-90 atomi di C (ac. micolici) elevato contenuto Guanina - Citosina (60-70%) Mycobacterium spp • Ordine Actinomycetales • Famiglia Mycobacteriaceae • Genere Mycobacterium • circa 100 specie caratteri generali bacilli immobili non sporigeni aerobi obbligati 0.2-0.6 x 1-10 m Acido-resistenza contenenti molecole a 60-90 atomi di C (ac. micolici) elevato contenuto Guanina - Citosina (60-70%) diversi dagli altri batteri per: • struttura della parete (lipidi) • patogenesi infezione • diagnosi • suscettibili a chemioterapici specifici FATTORI DI VIRULENZA M. tuberculosis : • non produce esotossine, solo alcune emolisine e lipasi • non e’ provvisto di endotossina • non sintetizza la capsula I fattori di virulenza sono i componenti cellulari (lipidi, fattore cordale, cere) dotati di azione tossica nei confronti dei macrofagi, inibendo il killing macrofagico attraverso la mancata fusione del fagosoma-lisosoma e la mancata acidificazione del fagolisosoma Regione RD1 • La regione RD1 è un frammento del genoma di 10.7 kb che codifica per molti geni, tra cui ESAT-6 e CFP-10. • L’ESAT-6 è in grado di indurre la formazione di pori nelle membrane dei vacuoli dei macrofagi il cui micobatterio si moltiplica e consentire la fuoruscita del micobatterio nel citoplasma. La regione RD1 comprende anche altre proteine che costituiscono l’apparato secretorio e che la regione genomica codificante prende anche il nome di ESX. Nel genoma del M. tuberculosis sono presenti 5 cassette ESX che presentano un elevato grado di omologia. Assente nei micobatteri non virulenti e nel vaccino BCG Oltre ai sistemi di secrezione delle proteine ESAT-6 e CFP10, il M. tuberculosis presenta altri sistemi di secrezione come il Sec e il TAT. Il sistema Sec è ad es. coinvolto nella secrezione della SOD, un enzima che consente al micobatterio di rendere meno battericida l’ambiente all’interno del fagolisosoma. Parete cellulare: ricca di lipidi • resistenza a fattori ambientali (essiccamento) • tempo di replicazione (12-24 ore) • caratteristiche di crescita in vitro (colonie visibili dopo 40 gg) • • • • antigenicità (componente proteica) tendenza alla aggregazione (fattore cordale) resistenza a molti detergenti e antibiotici alcool-acido resistenza Cell wall Lipidi : 60% del peso secco della parete cellulare 30% del peso secco del corpo batterico. Fattore cordale (dimycolyltrealosio) Cere (A, B, C, D) Proteine: 15% della parete cellulare (attività antigenica, attivazione della CMI) PPD: derivato proteico purificato Glicolipidi di superficie Lipo-arabino-mannano Acidi micolici Arabinogalactano P Proteine P Peptidoglicano glico-lipidi di Mycobacterium = micosidi Acidi micolici: lipidi a 60 - 90 atomi di C + carboidrati (legame covalente) Fattore cordale (dimycolyl-trealosio): responsabile della crescita in forma di catene parallele tossico se inoculato nel topo implicato nella virulenza dei micobatteri Cera D: responsabile della reazione di ipersensibilità di IV tipo Classificazione (I) Mycobacterium tuberculosis complex M. tuberculosis M. bovis M. bovis BCG M. africanum M. microti Mycobacterium other than tuberculosis (MOTT) Mycobacterium leprae Classificazione (II) M. tuberculosis M. bovis M. bovis BCG M. africanum M. leprae Gruppo non-Runyon Gruppi Runyon GRUPPO I crescita lenta, fotocromogeni M. kansasii M. marinum M. simiae GRUPPO II crescita lenta, scotocromogeni M. scrofulaceum M. paratuberculosis M. szulgai M. xenopi GRUPPO III crescita lenta, non cromogeni GRUPPO IV crescita rapida M. avium M. intracellulare M. genavense M. haemophilum M. malmoense M. ulcerans M. fortuitum M. chelonae M. abscessus Nonostante si conoscano circa 100 specie di micobatteri, più del 95% di tutte le infezioni nell’uomo sono causate soltanto da 7 specie: M. tuberculosis M. leprae M. avium complex (M. avium, M. intracellulare) M. kansasii M. fortuitum M. chelonae M. abscessus Nel 1998 è stato completamente sequenziato il GENOMA del ceppo H37Rv di M. tuberculosis. Il genoma circolare comprende 4.411.529 paia di basi che costituiscono circa 4000 geni; una caratteristica distintiva del genoma è rappresentata dall’alto contenuto (circa 65.6% del totale) di guanina e citosina. Circular map of the chromosome of M. tuberculosis H37Rv 4.411.532 bp G+C 65.6% 52% funzione definita ~ 4.000 geni codificanti proteine 48% funzione ipotetica o sconosciuta 50 geni codificanti RNA stabile Oltre il 51% dei geni è derivato dalla duplicazione genica Il 3.4% del genoma è composto da sequenze di inserzione e profagi Mycobacterium tuberculosis Bacillo di Koch Premio Nobel, 1905 Patogenesi Trasmissione dell’infezione tubercolare Infezione da M. tuberculosis Malattia tubercolare – se il sistema immunitario non riesce a controllare l’infezione Infezione latente (assenza di malattia) – se l’infezione rimane sotto il controllo del sistema immunitario Mycobacterium Goccioline di Pflügge Sospensione nell’aria Evaporazione e riduzione a dimensioni di 1-5 m con bacilli vivi e vitali Possibilità di inalazione fino al distretto alveolare Fattori di rischio per il contagio • carica batterica • contagiosità del paziente: positività dell’esame diretto dell’espettorato presenza di caverne • frequenza/durata di esposizione • luogo del contatto: spazi piccoli e mal ventilati • condizioni di recettività (suscettibilità dell’ospite) • ritardo di diagnosi e di inizio della terapia Infezione Inalazione bacilli tubercolari lesioni primarie: lobo medio dx; lobo sup sn (sede inf.); lobo inf. sn (sede sup) tubercolosi primaria asintomatica sintomatica evoluzione Guarigione Cronicizzazione tubercolosi secondaria (endogena/esogena) polmonare (apici) continuità pleurica tracheo-bronchiale ingestione digestiva miliare via ematica isolata d’organo (SNC, rene, app. genitale, ossa) Tubercolosi: lesione istopatologica specifica Inalazione bacilli Infiammazione aspecifica Sensibilizzazione (risposta immune specifica) Richiamo macrofagi alveolari Attivazione risposta T helper GRANULOMA TUBERCOLO FOCOLAIO DI GHON COMPLESSO DI GHON Cellule coinvolte MACROFAGI (ISTIOCITI, CELLULE EPITELIOIDI, CELLULE GIGANTI DI LANGHANS) LIFOCITI T CD4+, CD8+ FIBROBLASTI (tessuto cicatriziale, calcificazioni) Risposta immune specifica Inalazione aerosols infetti fagocitosi da parte dei macrofagi alveolari blocco fusione lisosoma-fagosoma (fattore cordale, blocco della “molecola ponte specifica” EEA1) = patogeni intracellulari attivazione risposta immune cellulo-mediata = produzione di IL-12, IL-18, TNF- (infiammazione, T CD4+ e CD8+, NK) Attivazione T CD4+ • produzione di anticorpi (non proteggenti a causa della localizzazione intracellulare di BK) • Produzione di IFN- e IL-2 attivazione dei macrofagi macrofagi attivati possono fagocitare e uccidere i micobatteri. Attivazione T CD8+ • Lisi di cellule fagocitiche contenenti micobatteri in replicazione Risposta immune alla tubercolosi FOCOLAIO DI GHON Focolaio primario di infezione parenchimale (subpleurica) = lesione grigio-biancastra di 1-1.5 cm a livello sub-pleurico (espressione macroscopica del granuloma o tubercolo) COMPLESSO DI GHON (= complesso primario o di Ranke) Evoluzione possibile del focolatio di Ghon, con interessamento dei linfonodi peribronchiali o tracheobronchiali attraverso una stria linfangitica. Focolaio di Ghon + stria linfangitica + linfonodi regionali. Visibile all’esame radiografico (da Anton Ghon (1866-1936), a Czech pathologist) GRANULOMA: al centro = istiociti-cellule epitelioidi + bacilli tubercolari In periferia = linfociti, fibroblasti TUBERCOLO: Granuloma + necrosi caseosa centrale TUBERCOLO zona centrale con materiale necrotico caseoso (materiale eosinofilico amorfo), circondata da cellule epitelioidi (istiociti) e linfociti tipica cellula di Langhans (nucleo a ferro di cavallo) Tubercolosi: evoluzione delle lesioni Guarigione: fibrosi cicatrizazione calcificazione ossificazione con/senza bacilli vivi all’interno Lesioni evolutive: necrosi tissutale (caseificazione) caverne tubercolari superinfezione delle caverne (Aspergillus sp) lesioni per diffusione per contiguità lesioni per diffusione ematogena Evoluzione: calcificazione Sub-pleural fibro-calcific nodule (Healed Ghon focus) Evoluzione: NECROSI CASEOSA Necrosi caseosa Lesione cavitaria Necrosi o caverne Infezione Inalazione bacilli tubercolari lesioni primarie: lobo medio dx; lobo sup sn (sede inf.); lobo inf. sn (sede sup) tubercolosi primaria Tubercolo, focolaio di Ghon, complesso di Ghon asintomatica sintomatica evoluzione Necrosi caseosa, caverne Guarigione Cronicizzazione tubercolosi secondaria (endogena/esogena) polmonare (apici) continuità pleurica tracheo-bronchiale ingestione digestiva miliare via ematica isolata d’organo (SNC, rene, app. genitale, ossa) Infezione latente vs malattia attiva Infezione tubercolare latente Infezione subclinica con bacilli tubercolari senza segni clinici, batteriologici o radiologici di malattia manifesta. Test alla tubercolinica positiva ed un Rx torace normale: possono essere contatti di un precedente caso di tubercolosi. Tubercolosi Stato di malattia manifesta dal punto di vista clinico, batteriologico e/o radiologico. Polmonare malattia primaria malattia postprimaria Extrapolmonare patogenesi della TB infezione latente vs. malattia attiva Storia naturale dell’infezione di BT Esposizione al TB No infezione (70-90%) Infezione (10-30%) TB latente (90%) Non sviluppano Malattia attiva Morte entro 2 anni TB attiva (10%) Non trattati trattati Sopravvivono Morti guariti Epidemiologia • Serbatoio: l’uomo (con TBC aperta) è l’unico serbatoio • Trasmissione: inalazione di aerosol infetti • Soggetti a rischio: contatti di pz, tossicodipendenti, senzatetto, alcolizzati, carcerati, pz AIDS Clinica Manifestazioni cliniche Tubercolosi polmonare • Malattia primaria - risultato dell’iniziale infezione di MTB - si osserva spesso nei bambini - prevalentemente nei campi medi ed inferiori, accompagnata da linfoadenopatia ilare - nella maggioranza dei casi guarisce spontaneamente - negli immunocompromessi si può sviluppare una forma “miliare” Malattia postprimaria – riattivazione endogena di un’infezione latente – prevalentemente ai segmenti apicali e posteriori dei lobi superiori – l’estensione è variabile (da piccoli infiltrati ad estese malattie cavitarie) con la formazione di caverne, il contenuto necrotico viene eliminato nelle vie aeree e dà luogo a lesioni satelliti – l’interessamento massivo di segmenti o di lobi polmonari produce la polmonite tubercolare Possibili forme di malattia • TBC primaria in immunocompetente : per di più asintomatica o paucisintomatica (febbre e malessere) • TBC primaria in persone a rischio: TBC polmonare primaria progressiva (febbre, tosse, espettorazione, emottisi, dispnea) • TBC secondaria (= post primaria): riattivazione endogena di una infezione latente. Tosse cronica, espettorazione, emottisi, febbre, dispnea, dolore toracico, anoressia, dimagrimento, consunzione • TBC extrapolmonare: può colpire vari organi e apparati: linfonodi 25%, pleura 20%, tratto genito-urinario 15%, ossa 10%, meningi 5%. • TBC miliare: piccole lesioni a forma di seme di miglio, che si diffondono rapidamente dai polmoni ai visceri Fasi della infezione e della malattia tubercolare (American Thoracic Society, 1993) PPD Rx Sintomi Batteriologia Contatto senza infezione Infezione TB attiva TB inattiva + + + + + (stabile) + +/- + - Micobatteriosi non tubercolari Malattia polmonare: M. avium. kansasii, abscessus, xenopi, malmoense Linfadeniti: M. avium, scrofulacem, malmoense Malattie cutanee: M. marinum, fortuitum, chelonae, abscessus, ulcerans Malattia disseminata: M. avium, kansasii, chelonae, haemophylum Mycobacterium Avium Complex (MAC) MAC= M. avium e M. intracellulare Soggetti immunocompetenti: entrambi causa di infezione Soggetti HIV+: solo M. avium Forme possibili: - infezioni in soggetti anziani fumatori con malattie polmonari - infezioni in femmine anziane non fumatrici, che sopprimono il riflesso della tosse (“Lady Windermere syndrome”) - infezioni nodulari localizzate al polmone - infezioni disseminate ad altissima carica in pazienti AIDS Diagnosi di laboratorio della patologia del Mycobacterium Immunodiagnosi: Test cutaneo della tubercolina Saggi di rilascio dell’interferone gamma Microscopia: Colorazione di Ziehl-Neelsen (acido alcol resistenza a caldo) Colorazione di Kinyoun (acido alcool resistenza a freddo) Colorazione acido-resistente a fluorocromo di Truant Test basati sugli acidi nucleici Test di amplificazione degli acidi nucleici Coltura: Terreni a base di agar o uovo Terreni a base di brodo Identificazione Proprietà morfologiche Reazioni biochimiche Analisi dei lipidi della parete cellulare Sonde per acidi nucleici Sequenziamento degli acidi nucleici IMMUNODIAGNOSI Immunodiagnosi Mantoux: test alla tubercolina test IGRA (Interferon-Gamma Release Assays) QuantiFERON® TB GOLD in tube (ELISA per IFN- Test della tubercolina = intradermoreazione di Mantoux n.b.: PPD, Purified Proteic Derivative PPD 0,1 mg = 5UT per via intradermica valutazione della reazione dopo 48 h misurazione del diametro della lesione (infiltrato = nodulo) Test alla tubercolina Introdotto nel 1890, è il più vecchio test diagnostico ancora in uso Tubercolosi attiva Infezione latente Positivo Esposizione recente a M. tuberculosis Esposizione a micobatteri ambientali Vaccinazione con BCG Punti di forza della Mantoux • Il trattamento dei soggetti Mantoux-positivi riduce drasticamente il rischio di passaggio alla tubercolosi attiva • Basso costo • Non richiede l’intervento del laboratorio Limiti della Mantoux Falsi positivi - 5-60% dei vaccinati - Esposizione a micobatteri non tubercolari (NTM) - Anergia (soggetti immunodepressi, malnutriti, con tubercolosi avanzata) Falsi negativi - Errori di inoculo - Errori di lettura (soggettività, inaccuratezza della misurazione) Problemi di ordine pratico - Doppia presentazione del paziente - Mancata lettura nel 30% dei casi Interferon-Gamma Release Assays L’infezione tubercolare stimola la risposta della cellule T Le cellule-T attivate secernono citochine IFN- TNF IL8 Le cellule-T effettrici producono IFN- entro poche ore dalla stimolazione Le cellule-T memoria devono prima proliferare trasformandosi in cellule effettrici, non sono quindi in grado di produrre IFN- prima di 24h L’IFN- non è normalmente presente in circolo, è stabile e misurabile La scelta degli antigeni I linfociti T dei soggetti con infezione tubercolare producono IFN-γ se vengono in contatto con uno o più antigeni del M. tuberculosis che sono: ESAT-6 (early secretory antigenic target 6) CFP-10 (culture filtrate protein 10) TB 7.7 Tali antigeni sono codificati nella regione genica (RD1) che manca nel BCG e in quasi tutti i micobatteri non-tubercolari QuantiFeron I linfociti del soggetto in esame vengono posti in contatto con antigeni specifici, con un controllo negativo privo di antigeni e con un controllo positivo che contiene fitoemoagglutinina Ricerca dell’IFN-γ dopo opportuna incubazione assenza di IFN-γ = ASSENZA DI INFEZIONE presenza di IFN-γ = INFEZIONE presenza di IFN-γ nel controllo NEG = TEST NON VALIDO assenza di IFN-γ nel controllo POS = DEFICIT IMMUNITARIO QuantiFERON®-TB GOLD Test IFN-g 3 antigeni: ESAT-6, CFP-10, TB7.7 T T T T T T ELISA Test positivo: sviluppo di colore Test Quantiferon con metodo ELISpot • ELISPOT = come un normale test ELISA, ma le cellule invece che essere in sospensione sono aderenti sul fondo del pozzetto • Man mano che una cellula secerne IFN-γ, questo viene legato dagli Ab sottostanti, si forma quindi uno spot che si colora perché l’anticorpo secondario modifica enzimaticamente un substrato • contando il numero di spots si può valutare quante cellule producono IFN-γ Vantaggi dei metodi basati su IFN- Test in vitro Nessun effetto booster Specificità elevata Non influenzati dalla vaccinazione con BCG Praticità: occorre solo un prelievo di sangue e non è richiesta la collaborazione del paziente Interpretazione oggettiva Eliminano il ricorso a trattamenti non necessari Correlazione Quantiferon/Mantoux IFN-γ Mantoux Sensibilità 89.0% 65.7% Specificità 98.2% 35.4% Mori et al Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2004 Test Quantiferon vs. Mantoux Sensibilità relativa ai casi di TBC attiva: SOVRAPPONIBILE Sensibilità nei casi di sospetta infezione latente: MAGGIORE per IFN-γ I casi con Mantoux NEG e IFN-γ POS sono generalmente associati con l’esposizione I casi con Mantoux POS e IFN-γ NEG non sono generalmente associati con l’esposizione Microscopia Il Mycobacterium tuberculosis • non si colora con la colorazione diGRAM e • non cresce nei normali terreni di coltura quindi….. ….occorre richiedere specificamente la ricerca di BK ! Esame microscopico: tutte le colorazioni sfruttano la ALCOOL ACIDO RESISTENZA evidenziazione BAAR (bacilli alcool acido resistenti = AFB) colorazioni utilizzate: Ziehl-Neelsen (carbolfucsina a caldo) Kinyoun (carbolfucsina a freddo) Auramina Fluorescenza Ziehl Neelsen micobatteri = batteri rossi in campo blu BAAR: bacilli alcool acido resistenti Ziehl Neelsen Auramina O Kinyoun FITC Valutazione Ziehl-Neelsen (Kent and Kubuka, 1985, CDC) BAAR/campi Referto 0 / 300 Negativo per BAAR 1-2 / 300 Dubbio: ripetizione 1-9 / 100 Positivo per BAAR + - - - 1-9 / 10 Positivo per BAAR + + - - 1-9 / 1 Positivo per BAAR + + + - >9/1 Positivo per BAAR + + + + si leggono 300 campi a 1000 ingrandimenti Ziehl-Neelsen Sensibilità 10.000 – 100.000 BAAR/ml campione Falsi negativi dipendono da: carica campione biologico errori tecnici operatore Specificità Falsi positivi: Nocardia spp, Rhodococcus, Legionella micdadei, cisti di Cryptosporidium spp. e Cyclospora spp. … inoltre … L’esame microscopico non fornisce alcuna informazione riguardo alla vitalità dei micobatteri osservati: in pazienti in terapia è possibile il reperto di esame microscopico positivo ed esame colturale negativo I micobatteri atipici possono variare nella capacità di colorarsi (trattenere la carbolfucsina dopo decolorazione) Test basati sugli acidi nucleici Tecniche di amplificazione degli acidi nucleici (PCR) Ricerca di un gene codificante per una proteina secretoria, il gene sec A, è un bersaglio utile per identificare tutte le specie di micobatteri direttamente nei campioni biologici Esame colturale Esame colturale Sensibilità: 10 – 100 BAAR/ml campione biologico Processazione del campione: Decontaminazione Fluidificazione Semina in terreni solidi Semina in terreni liquidi Esame colturale Decontaminazione: NaOH al 10% Fluidificazione: N-acetilcisteina Terreni solidi A base di uovo: Lowenstein-Jensen Petragnani Sintetici (agarizzati): Middlebrook 7H10 -7H11 altre componenti: asparagina, verde malachite, glicerolo Terreni solidi • crescita lenta e/o difficile • rilevazione manuale • rilevazione colture miste • analisi morfologia colonie • determinazione carica Quantificazione della crescita su terreni solidi ATS. Diagnosic Standars and Classification of Tuberculosis in Adults and Children Am J Respir Crit Care Med 161:1376-1395, 2000 N. COLONIE VISTE 0 REFERTO negativo < 50 N. colonie 50 - 100 positivo 1 + 100 - 200 positivo 2 + 200 – 500 positivo 3 + > 500 (patina) positivo 4 + TERRENI LIQUIDI sistema MGIT (Becton Dickinson) • crescita più rapida • rilevazione automatizzata • necessità di sub-colture su solidi • impossibilità di quantificare carica Sistema MGIT (Becton Dickinson) Coltura in terreno liquido Middlebrook 7H9 Sul fondo della provetta è presente silicone contenente un composto fluorescente (complesso metallico di Rutenio), sensibile alla riduzione della tensione di ossigeno, che funge da sistema rivelatore Il consumo di O2 ad opera del metabolismo dei micobatteri comporta l’aumento dell’emissione di fluorescenza + O2 - O2 Sistema BACTEC (Becton Dickinson) All’interno di un flacone sigillato è presente un terreno di coltura liquido contenente acido palmitico marcato con 14C. L’utilizzo di tale sostanza da parte di micobatteri comporta la produzione di 14CO2 che si accumula all’interno del flacone stesso. Il gas presente nel flacone sigillato viene analizzato automaticamente dallo strumento e la quantità di 14CO2 viene rilevata da un beta-counter, quantificata ed espressa come “indice di crescita”. n.b.: non più in uso (meglio non usare isotopi…..) NUOVI TESTS DIRETTI Rilevazione diretta di acidi nucleici di Mycobacterium tuberculosis complex nei campioni biologici Probetec SDA (Strand Displacement Amplification) amplificazione e determinazione del DNA target (IS 61 10) Test di amplificazione MTD MTD: Mycobacterium tuberculosis direct Rileva rRNA di Mycobacterium tuberculosis complex Identificazione IDENTIFICAZIONE TRADIZIONALE Morfologia delle colonie Prove biochimiche MOLECOLARE uso di sonde oligonucleotidiche: breve sequenze di nucleotidi complementari alla sequenza target (INNO-LiPA, AccuProbe) Sequenziamento genomico Identificazione molecolare Si basa su: presenza nel genoma di sequenze nucleotidiche altamente conservate specie-specifiche uso di sonde oligonucleotidiche: breve sequenze di nucleotidi complementari alla sequenza target AccuProbe bersaglio: 16S rRNA INNO-LiPA bersaglio: regione spaziatrice presente tra il gene 16S e 23S rDNA (ITS) M. tuberculosis complex M. kansasii M. gordonae M. avium M. intracellulare M. avium complex Terapia, profilassi, controllo Terapia combinata con farmaci attivi sulla parete e sulla sintesi di acidi nucleici Attivi sulla parete cellulare: Isoniazide Etionammide Etambutolo Cicloserina Attivi sulla sintesi degli acidi nucleici: Rifampicina Chinoloni (levofloxacina) Isoniazide e etionammide: influenzano la sintesi dell’acido micolico Etanbutolo: interferisce con la sintesi di arabinogalattano Cicloserina: inibisce due enzimi, la D-alanina sintetasi e l’alanina racemasi, che catalizzano la sintesi della parete Antibiotici attivi sulla parete dei micobatteri Prevenzione, Trattamento e Controllo Mycobacterium tuberculosis - isoniazide - rifampicina - pirazinamide - etambutolo (per 9 mesi, 2 volte a settimana) Chemioprofilassi: isoniazide (per 1 anno). Mycobacterium avium complex claritromicina o azitromicina combinata con etambutolo e rifabutina. Mycobacterium kansasii isoniazide, rifampicina ed etambutolo con o senza streptomicina. Micobatteri a rapida crescita: claritromcina, amikacina, imipenem, cefoxitina, sulfamidici. Prevenzione, Trattamento e Controllo Immunoprofilassi: Vaccino a germi vivi ed attenuati, BCG (Bacillo di Calmette e Guerin, M. bovis attenuato su patata glicerinata e biliata). Controllare dopo la vaccinazione il PPD. N.B: Problema attuale: ceppi MDRTB (multidrug resistant TB) resistenti a Isoniazide e Rifampicina e soprattutto XDRTB (extensively multidrug resistant TB) resistenti a isoniazide e rifampicina + chinolonici (kanamicina, amikacina) First-Line Treatment of TB for Drug-Sensitive TB MDR TB occurs when a Mycobacterium tuberculosis strain is resistant to isoniazid and rifampin, two of the most powerful first-line drugs. To cure MDR TB, healthcare providers must turn to a combination of second-line drugs, several of which are shown here. Second-line drugs may have more side effects, the treatment may last much longer, and the cost may be up to 100 times more than first-line therapy. MDR TB strains can also grow resistant to second-line drugs, further complicating treatment XDR TB occurs when a Mycobacterium tuberculosis strain is resistant to isoniazid and rifampin, two of the most powerful first-line drugs, as well as key drugs of the second line regimen—any fluoroquinolone and at least one of the three injectable drugs shown above. XDR TB strains may also be resistant to additional drugs, greatly complicating therapy. New Tuberculosis (TB) Drugs Under Development La sensibilità ai farmaci L'aumento di ceppi farmacoresistenza rende l’identificazione del ceppo necessaria per la selezione del trattamento farmacologico adeguato. Antimycobacterial agent Primary agents Rifampin Isoniazid Diversi geni sono stati trovati a conferire specifiche resistenze. Tali geni sono ora facilmente identificati utilizzando tecniche molecola( PCRamplificazione), almeno per la farmacoresistenza i geni associati già sequenziati. Pyrazinamide Streptomycin Ethambutol Secondary agents Capreomycin Kanamycin Cycloserine Ethionamide Alternative agents Rifapentine Rifabutin Amikacin Quinolones, ciproflaxin Genetic marker rpoB (RNA polymerase subunit) katG (catalase-peroxidase) inhA (enoyl-acyl carrier protein reductase) ahpC (alkyl-hydroperoxide reductase) kasA (keto-acyl synthase) Ndh (NADH dehydrogenase) pncA (pyrazinamidase) rpsL (S12), rrs (16S rDNA) embB (arabinosyl transferase) inhA (enoyl-acyl reductase) carrier protein rpoB rpoB gyrA, gyrB (DNA gyrase) Bersagli genetici importanti per la ricerca diretta dello sviluppo della resistenza ai farmaci antimicobatterici http://www.niaid.nih.gov/topics/tuberculosis/Pages/Default.aspx
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