Infezioni da Streptococcus pneumoniae: diagnosi differenziale e microbiologica, complicanze, meningite

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Infiltrato retrocardiaco in paziente con polmonite pneumococcoccica. L’addensamento del lobo inferiore destro è visibile nella proiezione antero-posteriore (a destra) ed in quella laterale (a sinistra)

Lo Streptococcus pneumoniae, anche chiamato pneumococco o pneumococcus, un tempo noto come Bacillo di Fraenkel o Diplococcus pneumoniae o Diplococcus lanceolatus, spesso abbreviato S. pneumoniae, è un batterio gram-positivo appartenente al genere Streptococcus ed è il principale responsabile della polmonite negli adulti. Lo S. pneumoniae, tuttavia, non colpisce solo l’apparato respiratorio, ma può interessare anche altri distretti come il sistema nervoso centrale, il cuore e lo scheletro. Nonostante il fatto che la virulenza di questo batterio sia minima e che sia un batterio patogeno principalmente nei soggetti immunodepressi, in alcuni casi può essere responsabile di pericolose condizioni (sepsi, meningite, endocardite, batteriemia, artrite, osteomielite e peritonite) che – se non curate – possono condurre alla morte del paziente.

DIAGNOSI

La diagnosi di una malattia causata da S. pneumoniae, si effettua principalmente grazie ad anamnesi, esame obiettivo, diagnostica per immagini e medicina di laboratorio.

REPERTI RADIOGRAFICI

La polmonite da pneumococco è spesso chiamata polmonite lobare perché interessa più frequentemente soltanto un lobo polmonare. Nei pazienti malati al punto da essere ospedalizzati la polmonite da pneumococco è circoscritta a un solo segmento polmonare in oltre un quarto dei casi e ad un intero lobo in un altro quarto, con la presenza di una malattia multilobare in meno della metà dei casi. Il consolidamento dello spazio aereo è il reperto più tipico alla radiografia e si osserva nell’80% dei casi (vedi immagine in alto in questo articolo). Il broncogramma aereo (visualizzazione di bronchi pervi su uno sfondo di consolidamento alveolare) è evidente in più della metà dei casi ed è più comune nelle manifestazioni batteriemiche che in quelle non batteriemiche. Raramente la polmonite da pneumococco causa la formazione di un ascesso polmonare. Sebbene un minimo versamento pleurico sia presente nella metà dei casi, meno del 20% dei pazienti ha sufficiente liquido da consentire un aspirato, e solo in una minoranza di pazienti è stato osservato un empiema.

REPERTI DI LABORATORIO

Nel 25% dei casi è stata osservata anemia (un livello di emoglobina <10 g/dl). La conta dei globuli bianchi periferici supera i 12000/μl nella grande maggioranza dei pazienti con polmonite da pneumococco. Una bassa conta di globuli bianchi (meno di 6000/μl) è stata osservata nel 5-10% dei soggetti ospedalizzati per polmonite da pneumococco ed è strettamente associata all’exitus. Il livello sierico di bilirubina è modestamente incrementato in un terzo dei casi: l’ipossia, le modificazioni infiammatorie a carico del fegato e l’emolisi dei globuli rossi nel polmone sono tutti fattori che possono contribuire a questo incremento.
Un livello sierico di albumina <2,5 g/dl nel 30% dei casi può essere indice di malnutrizione o può essere causato dalla setticemia. Circa il 20% dei pazienti ha valori di sodiemia minori o uguali a 130 mEq/l, ed un altro 20% ha valori di creatininemia maggiori o uguali a 2 mg/dl.

DIAGNOSI DIFFERENZIALE

S. pneumoniae è il principale responsabile di quella che viene definita polmonite acquisita in comunità, ma i pazienti che si presentano con questa sindrome possono in realtà essere stati infettati da un’ampia gamma di microrganismi. Un elenco esteso include (ma non si limita a) i seguenti batteri e virus:

  • Haemophilus influenzae o Moraxella catarrhalis in persone senza particolare predisposizione o con infiammazioni croniche o acute delle vie respiratorie;
  • Staphylococcus aureus soprattutto nei soggetti che assumono glucocorticoidi, affetti da influenza o con alterazioni anatomiche signifìcative delle vie respiratorie;
  • Streptococcus pyogenes: colonizza l’orofaringe di soggetti sani e giovani adulti. Si trasmette per aerosol da persona a persona (zone affollate). Le infezioni dei tessuti molli (piodermiti, erisipela, cellulite, fascite) sono tipicamente precedute da una iniziale colonizzazione della pelle da parte dei S. pyogenes dopo che i batteri si sono introdotti nei tessuti superficiali o profondi attraverso lesioni cutanee. La colonizzazione può anche avvenire attraverso fomiti o artropodi vettori;
  • Neisseria meningitidis, batteri anaerobi e microaerofli in soggetti che possono aver aspirato materiale orofaringeo;
  • Legionella: penetra nell’ospite attraverso le mucose delle prime vie respiratorie, in seguito ad inalazione di aerosol contaminati o più raramente di particelle di polvere da essi derivate per essiccamento o aspirazione di acqua contaminata;
  • Pasteurella multocida nei proprietari di cani o gatti;
  • bacilli Gram-negativi, soprattutto in persone con polmoni molto danneggiati e che assumono glucocorticoidi;
  • virus, tra cui:
    • i virus influenzali (stagionali),
    • adenovirus,
    • virus respiratorio sinciziale;
  • Mycobacterium tuberculosis;
  • funghi, incluso Pneumocystis (influenzato da fattori epidemiologici e dallo stato dell’infezione da HIV);
  • Mycoplasma: il maggior responsabile di patologie respiratorie è il Mycoplasma pneumoniae, che causa una grave forma di polmonite atipica primaria (la più frequente forma di polmonite nei giovani dopo quella da Streptococcus pneumoniae); accanto a esso, si possono ritrovare con minor frequenza Mycoplasma salivarium, Mycoplasma orale, Mycoplasma buccale, Mycoplasma faucium e Mycoplasma lipophilum, i quali non sono però associati a nessuna patologia e vengono rilevati come semplici commensali delle alte vie aeree;
  • Chlamydia pneumoniae soprattutto negli adulti anziani;
  • Chlamydia psiuaci negli allevatori di uccelli.

I soggetti più anziani affetti da neoplasia polmonare possono presentare una polmonite, come del resto i soggetti con condizioni infiammatorie polmonari a esordio acuto e di incerta natura o i pazienti con embolia del polmone e infarto. L’ampio numero dei microrganismi potenzialmente responsabili di polmonite acquisita in comunità spiega l’insufficienza della terapia empirica per la polmonite acquisita in comunità. Molte di queste patologie richiedono un’attenta valutazione e l’aumentata disponibilità di terapie specifiche rende assai importante una diagnosi eziologica precisa, basata in particolar modo sulla medicina di laboratorio.

DIAGNOSTICA MICROBIOLOGICA

In pazienti con una polmonite acquisita in comunità, il reperto nell’espettorato di una grande quantità di PMN (polimorfonucleati) e di cocchi Gram-positivi lievemente allungati disposti in coppie o catenelle è molto suggestivo per un’eziologia pneumococcica.

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Un reperto come quello illustrato nella figura qui in alto è altamente specifico per infezione da pneumococco delle basse vie respiratorie. E’ relativo all’espettorato colorato con colorazione di Gram di un paziente con polmonite pneumococcica. Si rileva la presenza di polimorfonucleati e l’assenza di cellule epiteliali, che indica la natura essudatizia senza contaminazioni del campione. Sono presenti coccobacilli Gram-positivi lievemente pleomorfi, prevalentemente a coppie. Nel materiale proteinaceo colorato si evidenzia, in negativo, una capsula che circonda alcuni dei microrganismi. Un campione come questo, se ottenuto da un paziente con polmonite, è altamente specifico per l’identificazione eziologica pneumococcica.
In assenza di questi reperti microscopici, l’identificazione degli pneumococchi dall’esame colturale è meno specifica, potendo riflettere una colonizzazione delle alte vie respiratorie.
Un precedente trattamento con antibiotici può causare rapidamente l’eliminazione degli pneumococchi dall’espettorato. Questi fattori devono essere presi in considerazione quando l’esame colturale dell’espettorato di pazienti che sembrano affetti da polmonite da pneumococco evidenzia solo una normale flora batterica del cavo orale, anche considerando che in letteratura medica è riferita la rarità di risultati dell’esame coltura le dell’espettorato. Uno studio dell’espettorato con colorazione di Gram e l’esame colturale in pazienti con polmonite da pneumococco confermata (batteriemica) hanno dimostrato che circa la metà dei pazienti non è in grado di produrre un campione di espettorato, oppure produce un campione di scarsa qualità o ha ricevuto terapia antibiotica per più di 18 ore.
I risultati nei casi rimanenti mostrano una sensibilità >80% dell’esame microscopico alla colorazione di Gram e del 90% dell’esame colturale. Le emoculture hanno permesso di isolare S. pneumoniae in circa il 25% dei soggetti ospedalizzati per polmonite da pneumococco.

COMPLICANZE

L’empiema è la complicanza più comune della polmonite pneumococcica e si sviluppa in circa il 2 dei casi. Come notato sopra, un versamento pleurico di scarsa entità si forma in una rilevante percentuale di pazienti con polmonite pneumococcica, ma questo versamento parapneumonico di solito riflette la risposta infiammatoria all’infezione (la quale rimane limitata al polmone) ed è destinato alla regressione spontanea. Quando i batteri raggiungono lo spazio pleurico o per via ematogena o come risultato di una diffusione per contiguità, probabilmente attraverso i linfatici della pleura viscerale – si sviluppa l’empiema. Il reperto di materiale francamente purulento all’esame microscopico e/o il riscontro di un pH del liquido pleurico inferiore o uguale a 7,1 indicano la necessità di procedere a un drenaggio aggressivo e completo, verificando mediante tomografia computerizzata (TC) che il liquido sia stato rimosso completamente. L’insuccesso nel drenaggio della maggior parte del versamento rende necessario un trattamento aggiuntivo con il posizionamento di un altro dispositivo di drenaggio (toracostomia) o la toracotomia. Qualora persistano versamento pleurico, febbre e leucocitosi (anche di basso grado) dopo 4-5 giorni di terapia antibiotica specifica per polmonite da pneumococco va considerata la presenza di empiema. In questa fase per ottenere la guarigione è spesso necessaria la toracotomia. È probabile che il drenaggio aggressivo riduca la morbilità e la mortalità da empierna.

Meningite

S. pneumoniae è la causa più comune della meningire batterica negli adulti, fatta eccezione per i periodi in cui sia in corso un’epidemia di infezione meningococcica, Grazie al significativo successo del
vaccino contro H. influenzae di tipo b, oggi S. pneumoniae predomina anche nei casi che si verificano nei bambini nella prima infanzia (ma non nei neonati); ciononostante l’incidenza di meningite da pneumococco nei bambini è stata alquanto ridotta dall’uso di vaccini pneumococcici coniugati a uso pediatrico. Non esistono caratteristiche cliniche o di laboratorio che permettano di distinguere la meningite da pneumococco da altre meningiti batteriche. I pazienti notano l’esordio improvviso di febbre, cefalea e rigidità o dolore a carico del collo. In assenza di trattamento si assiste, nell’arco di 24-48 ore, alla progressione verso confusione mentale e ottundimento del sensorio. All’esame
obiettivo il paziente si presenta sofferente e si riscontra rigidità nucale. In questi casi l’esecuzione della puntura lombare non deve essere ritardata allo scopo di eseguire una TC del cranio, a meno che non siano evidenti papilledema o segni neurologici focali. I classici reperti liquorali sono:

  • la pleiocitosi (da 500 a 10.000 cellule/μl) con prevalenza maggiore o uguale a 85% dei PMN (polimorfonucleati);
  • l’elevato livello di proteine (da 100 a 500 mg/dl);
  • la riduzione del contenuto di glucosio (al di sotto di 30 mg/dl).

Se non vengono somministrati antibiotici, in tutti i casi è possibile osservare, dopo colorazione di Gram del liquor, pneumococchi in gran numero; quindi si può iniziare una terapia specifica sebbene, a causa del suo aspetto simile, talvolta Listeria possa essere erroneamente identificata come pneumococco. Se invece sono già stati somministrati antibiotici efficaci, il numero di batteri può essere grandemente ridotto e l’osservazione al microscopio, dopo colorazione di Gram del liquor, può risultare negativa e ingannare l’esaminatore: in questo caso, tuttavia, le metodiche immunologiche per l’identificazione della capsula pneumococcica nel liquor possono risultare positive fino a due terzi dei casi.

Altre sindromi

La presenza di un’infezione pneumococcica in sedi normalmente sterili indica una disseminazione ematogena, solitamente in corso di polmonite o, in una piccola percentuale di casi, a partenza da foci infettivi misconosciuti. L’endocardite pneumococcica è una manifestazione rara: anche nei grandi ospedali possono passare alcuni anni tra l’osservazione di un caso di endocardite pneumococcica e l’altro. Ancora più rara è la pericardite purulenta che può presentarsi sia come entità distinta sia associata all’endocardite. La concomitanza di polmonite, endocardite e meningite da pneumococco viene definita sindrome austriaca o sindrome di Austrian.
L’artrite settica può interessare spontaneamente un’articolazione naturale o protesica, oppure può complicare il decorso dell’artrite reumatoide.
L’osteomielite negli adulti tende a interessare le vertebre. La peritonite pneumococcica insorge a seguito di uno dei seguenti meccanismi patogenetici:

  1. disseminazione ematogena quando è presente ascite o vi è una patologia peritoneale preesistente;
  2. disseminazione locale da viscere perforato (solitamente appendicite o ulcera perforata);
  3. via ascendente, attraverso le tube di Falloppio.

Si può manifestare un quadro di salpingite con o senza peritonite. Gli ascessi cerebrali ed epidurali si manifestano come complicanza di una sinusite o di una mastoidite. La cellulite è più frequente nei pazienti con malattie del tessuto connettivo e nella popolazione HIV positiva. La comparsa di una di queste rare forme di infezione pneumococcica in un giovane adulto può indicare la necessità di sottoporre il soggetto al test per la ricerca degli anticorpi anti-HIV. Infine, per ragioni non chiare, pneumococchi non capsulati sono responsabili di congiuntiviti sporadiche o epidemiche.

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Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
Direttore dello Staff di Medicina OnLine

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