Congressi & Meeting, Dicembre 2002 - Gimmoc.it
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120<br />
GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
Antonio<br />
Toniolo<br />
Direttore<br />
Scientifico<br />
Gian Carlo<br />
Sch<strong>it</strong>o<br />
Direttore<br />
Responsabile<br />
Com<strong>it</strong>ato<br />
di Redazione<br />
Francesco Bistoni<br />
Elisabetta Blasi<br />
Antonio Cassone<br />
Giovanni Corti<br />
Giovanni Fadda<br />
Giuseppe Falcone<br />
Michele La Placa<br />
Luciano Polonelli<br />
Gianni Pozzi<br />
Fabio Rossano<br />
Giuseppe Teti<br />
Segreteria<br />
di Redazione<br />
Stefania Dainelli<br />
Angelo Marotta<br />
GIMMOC<br />
Com<strong>it</strong>ato Scientifico<br />
CONGRESSI & MEETING<br />
Pietro Ammatuna (Palermo), Guido Antonelli (Roma), Giuseppe Barbanti Brodano (Ferrara),<br />
Mauro Bendinelli (Pisa), Elisabetta Blasi (Modena), Letterio Bonina (Messina), Carmelo Bruno<br />
Bruni (Napoli), Raffaele Caliò (Roma), Mario Annunziato Campa (Pisa), Pietro Canepari<br />
(Verona), Pietro Cappuccinelli (Sassari), Arnaldo Caruso (Brescia), Chiara Casolari (Modena),<br />
Enzo Cassai (Ferrara), Angelo Castro (Catania), Giorgio Cavallo (Torino), Rossana Cavallo<br />
(Torino), Roberto Cevenini (Bologna), Alfredo Chiarini (Palermo), Massimo Clementi (Trieste),<br />
Italo Covelli (Napoli), Benedetto Dainelli (Chieti), Eugenio Agenore Debbia (Genova),<br />
Massimo Del Piano (Roma), Giuseppe Dettori (Parma), Ferdinando Dianzani (Roma), Paolo Di<br />
Francesco (Roma), Antonina Dolei (Sassari), Francesco Dubini (Milano), Ugo Fabio (Modena),<br />
Giovanni Fadda (Roma), Cartesio Favalli (Roma), Francesco Filadoro (Roma), Alfredo Focà<br />
(Reggio Calabria), Roberta Fontana (Verona), Giacomo Fortina (Novara), Donato Fumarola<br />
(Bari), Francesco Galdiero (Napoli), Enrico Garaci (Roma), Marisa Gariglio (Vercelli), Carlo<br />
Garzelli (Pisa), Anna Giammanco (Palermo), Maria Paola Landini (Bologna), Enrico Magliano<br />
(Milano), Nino Manca (Brescia), Roberto Mattina (Milano), Giuseppe Miragliotta (Bari), Anna<br />
Maria Molina (Siena), Carlo Monti Bragadin (Trieste), Monica Musiani (Bologna), Alessandro<br />
Negro Ponzi (Torino), Nicola Orsi (Roma), Giorgio Palù (Padova), Raul Perez Bercoff (Roma),<br />
Renato Pezzi (Roma), Raffaele Piccolomini (Chieti), Luciano Polonelli (Parma), Marinella<br />
Portolani (Modena), Gianni Pozzi (Cagliari), Carla Pruzzo (Ancona), Maria Carla Re (Bologna),<br />
Luigina Romani (Perugia), Caterina Romano Caratelli (Torino), Egidio Romero (Pavia), Fabio<br />
Rossano (Napoli), Gianmaria Rossolini (Siena), Giovanni Russo (Catania), Maria Gabriella<br />
Santoro (L’Aquila), Dianella Savoia (Torino), Angela Sinatra (Palermo), Giuseppe Teti (Messina),<br />
Marco Toni (Padova), Antonio Toniolo (Pavia), Maria Antonietta Tufano (Napoli), Pasquale<br />
Urbano (Firenze), Pier Egisto Valensin (Siena), Piera Valenti (Napoli), Pietro Emanuele Varaldo<br />
(Ancona), Oliviero Varnier (Genova)<br />
Proprietà: Società Italiana di Microbiologia Medica, Odontoiatrica e Clinica<br />
Sede legale: presso eac s.r.l., Via Sannio 4 - 20137 Milano<br />
Direzione, Redazione, Amministrazione, Pubblic<strong>it</strong>à: Scientific Publications s.r.l., Via Sannio 4, 20137 Milano,<br />
Tel. 02 59902320, Fax 02 59900758, e-mail: gimmoc@tin.<strong>it</strong><br />
Stampa: Tipografia Pesatori s.n.c., Via Quintiliano, 37-41, 20138 Milano, Tel. 02 58011931, Fax 02 58011951<br />
© Scientific Publications s.r.l., Milano<br />
Tutti i dir<strong>it</strong>ti sono riservati. Nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta, trasmessa o memorizzata<br />
in qualsiasi forma e con qualsiasi mezzo.
UTI NON COMPLICATE:<br />
LE ATTUALI SCELTE TERAPEUTICHE<br />
SONO DA CONSIDERARE VALIDE?<br />
Moderatori: A. Cianci (Catania) - G. Fadda (Roma)<br />
Evoluzione dei fattori di virulenza negli uropatogeni<br />
G. Tempera, V.M. Nicolosi (Catania)<br />
Epidemiologia delle resistenze: un’esperienza <strong>it</strong>aliana ed<br />
una visione internazionale<br />
G.C. Sch<strong>it</strong>o, A. Marchese (Genova)<br />
La scelta terapeutica in Italia: il punto di vista<br />
del farmacologo<br />
A. Novelli (Firenze)<br />
Studio long<strong>it</strong>udinale sulla efficacia di fosfomicina<br />
trometamolo in mono-somministrazione nella risoluzione<br />
clinica e nell’eradicazione di uropatogeni responsabili<br />
di cist<strong>it</strong>i non complicate<br />
R. Mattina (Milano), G. Tempera (Catania)<br />
Extended Abstracts<br />
GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
1
2 GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS
Evoluzione dei fattori di virulenza<br />
negli uropatogeni<br />
L’es<strong>it</strong>o di una UTI, come del resto di qualsiasi<br />
infezione microbica, dipende dall'interazione<br />
tra fattori di virulenza del microrganismo<br />
e fattori biologici e comportamentali<br />
dell’osp<strong>it</strong>e<br />
In tal senso anche i germi “ commensali”<br />
che si sono adattati alla coesistenza all'osp<strong>it</strong>e<br />
senza arrecare danno sono rimasti<br />
potenzialmente in grado di determinare<br />
una vera e propria patologia sulla base ad<br />
esempio di un defic<strong>it</strong> immun<strong>it</strong>ario dell’osp<strong>it</strong>e.<br />
Solo i classici patogeni però sono capaci di<br />
colonizzare (condizionatamente all’ambiente),<br />
raggiungere più o meno rapidamente<br />
il quorum sensing, attraverso la sintesi<br />
di autoinduttori ed avviare il processo<br />
infettivo attraverso l’espressione fenotipica<br />
dei geni di virulenza (enzimi, tossine…)<br />
Classica dimostrazione dell'influenza dell'ambiente<br />
sull'efficienza di colonizzazione<br />
da parte di un germe uropatogeno è<br />
l'insorgere della cist<strong>it</strong>e in donne sane (cioè<br />
senza anomalie funzionali o anatomiche<br />
dell’apparato urinario), in cui la incidenza<br />
di UTI è decisamente più elevata rispetto<br />
agli uomini durante tutto il periodo della<br />
v<strong>it</strong>a.<br />
Una semplicistica spiegazione di tale<br />
evento trova riscontro nel fatto che nella<br />
donna, la maggiore vicinanza anatomica<br />
con l’uretra distale e la minore lunghezza<br />
dell'uretra femminile aumentano il rischio<br />
di contaminazione con germi uropatogeni<br />
provenienti dal serbatoio della flora fecale<br />
e colonizzanti l'ambiente vaginale.<br />
Il grado di recettiv<strong>it</strong>à della mucosa vaginale<br />
per gli uropatogeni è influenzato da nu-<br />
1 Dip. di Scienze Microbiologiche e Ginecologiche, Univers<strong>it</strong>à di Catania<br />
merosi fattori, compresi quelli genetici ed<br />
ormonali.<br />
Tra quelli genetici, la presenza o la assenza<br />
di determinanti antigenici sulla superficie<br />
delle cellule uroep<strong>it</strong>eliali, per questo<br />
ad es. donne non secretici o con fenotipo<br />
Lewis recessivo sono maggiormente suscettibili<br />
alle UTI rispetto alle secretrici.<br />
Considerando che l’antigene Lewis controlla<br />
il processo di fucosilazione, l’effetto<br />
protettivo nelle donne con fenotipo secretore<br />
probabilmente è dovuto alla presenza<br />
di strutture fucosilate sulla superficie delle<br />
cellule che diminuiscono la disponibil<strong>it</strong>à<br />
dei recettori per E.coli, che come sappiamo<br />
è l’uropatogeno più importante nelle<br />
UTI.<br />
Alternativamente la maggiore suscettibil<strong>it</strong>à<br />
nelle donne non secretici può essere dovuta<br />
alla presenza di recettori glicolipidici<br />
che legano espressamente i ceppi di E.coli<br />
dotati di fimbrie di tipo P.<br />
La colonizzazione vaginale è anche influenzata<br />
dalla composizione del fluido<br />
vaginale, che trasuda dal complesso sistema<br />
vascolare della mucosa cervicale e della<br />
lamina propria. Tale fluido è ricco in glicoproteine<br />
ed oligosaccaridi che influenzano<br />
la adesiv<strong>it</strong>à dei ceppi di E.coli dotati<br />
di fimbrie di tipo 1 mannosio-dipendenti.<br />
Il contenuto in zuccheri e glicoproteine<br />
del fluido vaginale è sotto controllo ormonale<br />
e questo spiega l’influenza degli<br />
estrogeni nell’aumentare il rischio di UTI<br />
nella donna in età fertile, specialmente<br />
nella prima fase del ciclo mestruale.<br />
In menopausa invece, il brusco calo degli<br />
estrogeni, è ugualmente un fattore di ri-<br />
GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
G. Tempera 1 ,<br />
V. M. Nicolosi 1<br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS<br />
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4 GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS<br />
schio per UTI perché, con la caduta dei<br />
lattobacilli, è facil<strong>it</strong>ata la colonizzazione<br />
con batteri del serbatoio rettale, sia per innalzamento<br />
del pH, che per mancata produzione<br />
di batteriocine, perossido di idrogeno<br />
o competizione per i s<strong>it</strong>i recettoriali e<br />
per le sostanze nutr<strong>it</strong>ive.<br />
Il passaggio da una semplice colonizzazione<br />
alla infezione prevede comunque l'attivazione<br />
di altri fattori della virulenza oltre<br />
a quello adesinico.<br />
In E.coli, l'attivazione dei numerosi fattori<br />
di virulenza (Fig.1), passa attraverso il<br />
meccanismo del quorum sensing che rende<br />
i microrganismi capaci di comunicare<br />
tra loro e con l’ambiente, per avere informazioni<br />
sulla loro numeros<strong>it</strong>à fino alla<br />
consapevolezza di aver raggiunto il lim<strong>it</strong>e<br />
soglia necessario a continuare il processo<br />
infettivo.<br />
E’ noto da qualche tempo che i batteri secernono<br />
piccole molecole del tipo ferormoni,<br />
che accumulano all’esterno del corpo<br />
batterico.<br />
In base alla concentrazione di tali sostanze<br />
chimiche ("autoinduttori"), la singola cellula<br />
batterica è in grado di percepire quante<br />
altre cellule di batteri della stessa specie<br />
Figura 1<br />
le stanno intorno e di stabilire se è stato<br />
raggiunto il quorum, cioè il numero sufficiente<br />
ad innescare l’espressione di particolari<br />
fenotipi di virulenza.<br />
Il quorum sensing fu descr<strong>it</strong>to la 1^ volta<br />
dopo la scoperta di gene utilizzato da alcuni<br />
batteri molto diffusi nelle acque marine,<br />
ma innocui per l’uomo ed appartenenti<br />
al genere Vibrio harvey e Vibrio fisheri.<br />
Tale gene controlla la sintesi di segnali chimici,<br />
molecole a basso peso molecolare e<br />
precisamente la sintesi di N-acil-L-omoserina<br />
lattoni (AHL) il cui accumulo è direttamente<br />
proporzionale alla cresc<strong>it</strong>a batterica.<br />
Gli stessi segnali chimici, arrivati al quorum,<br />
inducono la attivazione di meccanismi<br />
adattativi che in tali specie batteriche<br />
corrispondono alla emissione di luminescenza<br />
di colore blu. Il gene leuX che regola<br />
la produzione di segnali chimici è<br />
presente anche in molti altri batteri Gram<br />
negativi compresi gli E.coli uropatogeni.<br />
In defin<strong>it</strong>iva in E.coli la presenza del gene<br />
leuX è la chiave per capire come fanno<br />
questi uropatogeni a dilazionare l’innesco<br />
dei fattori di virulenza e quindi allertare il<br />
sistema di difesa dell'osp<strong>it</strong>e fino a che non
aggiungono la concentrazione ottimale.<br />
In tal senso anche il gene leuX ed i suoi segnali<br />
chimici dovrebbero rientrare nei fattori<br />
di virulenza perché forniscono al batterio<br />
una chance di sopravvivenza, ev<strong>it</strong>andogli<br />
un attacco del sistema di difesa dell’osp<strong>it</strong>e,<br />
in un momento di debolezza numerica.<br />
La moderna microbiologia molecolare ha<br />
inoltre permesso la identificazione dei geni<br />
codificatori dei fattori di virulenza batterica,<br />
nonché l'analisi genetica della loro<br />
evoluzione.<br />
E.coli è certamente il microrganismo più<br />
studiato; l’analisi dei fattori che hanno<br />
comportato l’acquisizione della virulenza<br />
in un batterio appartenente ad una specie<br />
altrimenti commensale, è favor<strong>it</strong>a dalla<br />
possibil<strong>it</strong>à di comparare ceppi K12 stabilmente<br />
avirulenti con i ceppi selvaggi che<br />
invece rappresentano esempi di microrganismi<br />
che un lentissimo processo evolutivo<br />
ha reso via via capaci di colonizzare<br />
compet<strong>it</strong>ivamente l’ambiente intestinale,<br />
di sopravvivere autonomamente nell’ambiente<br />
esterno fino ad arrivare ad esprimere<br />
un elevato potere patogeno.<br />
Tutto ciò presuppone, almeno per alcuni<br />
Figura 2<br />
tipi clonali di E.coli selvaggio, il riconoscimento<br />
di una relativa instabil<strong>it</strong>à genomica<br />
e l’esistenza di s<strong>it</strong>i cromosomiali suscettibili<br />
alla integrazione con nuove sequenze<br />
di DNA acquis<strong>it</strong>o per trasmissione orizzontale<br />
da altre Enterobacteriaceae e contenente<br />
particolari cluster di geni di patogenic<strong>it</strong>à.<br />
E.coli fornisce, infatti, un’eccellente dimostrazione<br />
dell’influenza che il trasferimento<br />
di blocchi di geni di patogenic<strong>it</strong>à – le<br />
cosiddette isole di patogenic<strong>it</strong>à (PAI) - abbia<br />
avuto sulla evoluzione della virulenza.<br />
Nella maggior parte dei casi un determinato<br />
ceppo di E.coli patogeno è specificamente<br />
associato ad una sola delle diverse<br />
patologie (gastrointestinali, urinarie, mening<strong>it</strong>i,<br />
respiratorie) come conseguenza<br />
del tipo di percorso evolutivo che si ipotizza<br />
abbia intrapreso nel corso dei millenni:<br />
ceppi diversi emergono, infatti, parallelamente<br />
dai comuni ceppi commensali ancestrali<br />
per acquisizione orizzontale di differenti<br />
PAI. (Fig.2)<br />
Una recente analisi comparativa delle sequenze<br />
geniche di E.coli K12 stabilmente<br />
avirulento e del ceppo patogeno EHEC<br />
O157 ha dimostrato la presenza in que-<br />
GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS<br />
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6 GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS<br />
st'ultimo di più di 1000 geni nuovi acquis<strong>it</strong>i<br />
orizzontalmente in 9 PAI.<br />
La prima PAI fu scoperta proprio in ceppi<br />
di E.coli uropatogeni (UPEC) agli inizi degli<br />
anni ’80 e da allora ne sono state scoperte<br />
moltissime in diversi batteri patogeni<br />
e sono stati più estesamente caratterizzate<br />
(Fig.3).<br />
In particolare per UPEC la evoluzione dei<br />
diversi fenotipi di virulenza è legata alla<br />
acquisizione di PAI I e/o di PAI II. (Fig.4)<br />
PAI I contiene il gene selC che codifica per<br />
una emolisina, mentre PAI II contiene geni<br />
leuX che codificano sia per la produzione<br />
di fimbrie di tipo PrF necessarie per la adesiv<strong>it</strong>à<br />
alle cellule uroep<strong>it</strong>eliari, che una alfa<br />
emolisina II che provoca la formazione di<br />
fori sulla membrana cellulare.<br />
Tali PAI sono fondamentali per la uropatogenic<strong>it</strong>à,<br />
dato che la loro perd<strong>it</strong>a, evento<br />
abbastanza frequente, rende il ceppo incapace<br />
di determinare una UTI. ( Fig.5)<br />
Il fatto infine che le PAI possono essere acquis<strong>it</strong>e<br />
orizzontalmente, con un singolo<br />
evento genetico, spiega la acquisizione<br />
immediata di complessi fattori di virulenza<br />
e la evoluzione così rapida di patogeni che<br />
invece una normale evoluzione naturale<br />
Figura 3<br />
selezionerebbe solo dopo molte generazioni.<br />
La migliore conoscenza del complesso<br />
meccanismo che regola la cresc<strong>it</strong>a batterica<br />
e l’espressione genetica dei fattori di virulenza<br />
in relazione anche con la risposta<br />
dell’ambiente osp<strong>it</strong>e (starvation di nutrienti,<br />
produzione di ormoni, c<strong>it</strong>ochine) potrebbe<br />
in futuro portare allo sviluppo di<br />
vaccini o di nuovi chemioterapici.<br />
La possibil<strong>it</strong>à di inibire i meccanismi di virulenza<br />
specifici di un patogeno, ev<strong>it</strong>erebbe<br />
anche la interferenza con la flora commensale<br />
anche nel senso di non indurre in<br />
tali germi meccanismi di resistenza agli antibiotici.<br />
Già da ora, comunque, lo studio delle interazioni<br />
batteriche e dell'espressione dei<br />
geni di virulenza è la base per capire l’influenza<br />
pos<strong>it</strong>iva sull’es<strong>it</strong>o di una infezione<br />
urinaria di E.coli dimostrata da alcuni antibiotici<br />
comunemente utilizzati nella terapia<br />
delle UTI.<br />
In questo contesto si inserisce perfettamente<br />
la fosfomicina trometamolo (FT), l'antibiotico<br />
maggiormente utilizzato nella terapia<br />
delle infezioni urinarie non complicate.<br />
I dati di antibiotico resistenza negli uropa-
Figura 4<br />
Figura 5<br />
Determinanti di virulenza di E. coli patogeno<br />
Adesine<br />
CFAI/CFAII<br />
Fimbrie tipo 1<br />
Fimbrie P<br />
Fimbrie S<br />
Intimina<br />
(adesina non fimbriale)<br />
Tossine<br />
Tossina LT<br />
Tossina ST<br />
Tossina simil-Shiga<br />
C<strong>it</strong>otossine<br />
Endotossina LPS<br />
Difese contro la<br />
risposta immune<br />
Capsula<br />
Antigeni K<br />
LPS<br />
Variazione antigenica<br />
Invasine<br />
Emolisine<br />
Siderofori e sistemi di<br />
captazione dei siderofori<br />
Invasine simil-Shigella per<br />
invasione intracellulare e<br />
diffusione<br />
Strutture antifagoc<strong>it</strong>arie<br />
di superficie<br />
Capsule<br />
Antigeni K<br />
LPS<br />
Motil<strong>it</strong> / chemiotassi<br />
Flagelli<br />
Difese contro le propriet<br />
battericide del siero<br />
LPS<br />
Antigeni K<br />
Attributi genetici<br />
Scambio genico per trasduzione e coniugazione<br />
Plasmidi trasmissibili<br />
Fattori R e plasmidi di antibiotico-resistenza<br />
Tossine e altri plasmidi di virulenza<br />
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<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS<br />
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8 GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS<br />
togeni nei confronti dei diversi antibiotici<br />
più comunemente utilizzati nella terapia<br />
delle UTI non complicate, dimostrano<br />
unanimemente che la resistenza alla fosfomicina<br />
in E.coli si è mantenuta a livelli<br />
estremamente bassi anche se tale molecola<br />
è estesamente utilizzata da molti anni.<br />
Esistono inoltre diversi studi sui ceppi di<br />
E.coli resistenti a FT in cui è stata dimostrata<br />
una netta diminuzione della patogenic<strong>it</strong>à<br />
rispetto al ceppo non resistente.<br />
Tale diminuzione ha interessato diversi<br />
fattori di patogenic<strong>it</strong>à, quali:<br />
- inibizione della coaggregazione batterica<br />
- inibizione della adesiv<strong>it</strong>à (diminuzione<br />
della idrofobic<strong>it</strong>à)<br />
Figura 6<br />
- inibizione della fimbriazione<br />
- modulazione della fagoc<strong>it</strong>osi<br />
- miglioramento efficienza del sistema di<br />
difesa dell'osp<strong>it</strong>e<br />
- diminuzione della cresc<strong>it</strong>a batterica<br />
- diminuzione della attiv<strong>it</strong>à killing in modello<br />
animale<br />
Poiché in tutto il mondo la terapia delle<br />
UTI non complicate é di tipo empirico/ragionato<br />
si dovrebbe proporre di aggiungere<br />
ai classici cr<strong>it</strong>eri per la scelta di un antibiotico<br />
nella terapia empirica, un altro parametro:<br />
quello della valutazione di una<br />
eventuale interferenza con i meccanismi<br />
di patogenic<strong>it</strong>à batterica. (Fig.6)<br />
Determinanti di virulenza di E. coli patogeno<br />
Adesine<br />
CFAI/CFAII<br />
Fimbrie tipo 1<br />
Fimbrie P<br />
Fimbrie S<br />
Intimina<br />
(adesina non fimbriale)<br />
Tossine<br />
Tossina LT<br />
Tossina ST<br />
Tossina simil-Shiga<br />
C<strong>it</strong>otossine<br />
Endotossina LPS<br />
Difese contro la<br />
risposta immune<br />
Capsula<br />
Antigeni K<br />
LPS<br />
Variazione antigenica<br />
Invasine<br />
Emolisine<br />
Siderofori e sistemi di<br />
captazione dei siderofori<br />
Invasine simil-Shigella per<br />
invasione intracellulare e<br />
diffusione<br />
Strutture antifagoc<strong>it</strong>arie<br />
di superficie<br />
Capsule<br />
Antigeni K<br />
LPS<br />
Motil<strong>it</strong> / chemiotassi<br />
Flagelli<br />
Difese contro le propriet<br />
battericide del siero<br />
LPS<br />
Antigeni K<br />
Attributi genetici<br />
Scambio genico per trasduzione e coniugazione<br />
Plasmidi trasmissibili<br />
Fattori R e plasmidi di antibiotico-resistenza<br />
Tossine e altri plasmidi di virulenza
Epidemiologia delle resistenze :<br />
un’esperienza <strong>it</strong>aliana ed una visione internazionale<br />
INTRODUZIONE<br />
Le infezioni non complicate del tratto urinario<br />
rappresentano una delle più comuni<br />
affezioni (Hooton, 2000). E’ stato stimato<br />
che circa il 20-50% delle donne adulte affronta<br />
almeno una volta nella v<strong>it</strong>a un infezione<br />
urinaria (Kunin, 1994; Sefton, 2000).<br />
Una larga quant<strong>it</strong>à di tutti gli antibiotici<br />
prescr<strong>it</strong>ti (circa il 12-20%) trova impiego<br />
nella terapia di tali infezioni (Nicolle et al.,<br />
2000). Il trattamento di cist<strong>it</strong>i e pielonefr<strong>it</strong>i<br />
acute non ha sub<strong>it</strong>o nel corso degli anni<br />
profonde modificazioni, tuttavia, a causa<br />
dell’aumentare di microrganismi resistenti<br />
ai farmaci più comunemente utilizzati, la<br />
terapia di queste infezioni necess<strong>it</strong>a una riconsiderazione.<br />
Il principale microrganismo<br />
responsabile di tali quadri è senz’altro<br />
Escherichia coli, il quale da solo può rappresentare<br />
dal 70 al 90% di tutti gli uropatogeni<br />
(Chomarat, 2000; Naber 2000). Occasionalmente<br />
anche altre Enterobacteriacee<br />
come Proteus mirabilis, Klebsiella spp<br />
possono essere rinvenuti da campioni urinari<br />
(Naber, 2000). Tra i Gram pos<strong>it</strong>ivi l’uropatogeno<br />
più importante è Staphylococcus<br />
saprophyticus (responsabile del 5-<br />
20% dei casi studiati), più raramente gli<br />
Enterococchi vengono isolati da pazienti<br />
affetti da infezioni urinarie. La terapia empirica<br />
di tali quadri infettivi si basa ovviamente<br />
sulla conoscenza dei patogeni in<br />
causa e del loro profilo di sensibil<strong>it</strong>à agli<br />
antibiotici. Essendo Escherichia coli l’agente<br />
eziologico per eccellenza il trattamento<br />
antibiotico deve puntare essenzialmente<br />
all’eliminazione di questo micror-<br />
1 Ist<strong>it</strong>uto di Microbiologia, Univers<strong>it</strong>à degli Studi di Genova<br />
ganismo. L’antibiotipo di Escherichia coli<br />
causa d’infezioni urinarie non complicate<br />
è però estremamente variabile da area<br />
geografica ad area geografica impedendo<br />
l’instaurarsi di raccomandazioni di valid<strong>it</strong>à<br />
generale (Bishop et al., 2001; Naber 2000).<br />
L’incidenza di resistenza a molecole di ampio<br />
uso quali il trimetoprim e l’ampicillina<br />
ha superato in diversi paesi il 30-50% eliminando,<br />
di fatto, l’util<strong>it</strong>à di tali rimedi<br />
considerati generalmente di prima scelta<br />
(Kahlmeter, 2000). Sebbene i fluorochinoloni<br />
quali norfloxacina e ciprofloxacina<br />
rappresentino molecole caratterizzate da<br />
grande attiv<strong>it</strong>à nei confronti dei germi<br />
Gram negativi, un loro uso eccessivo ha<br />
condizionato in alcune zone lo sviluppo e<br />
la diffusione di ceppi di E. coli resistenti<br />
(Piddock, 1998; Garau et al, 1999).<br />
Scopo del presente studio è stato valutare<br />
la sensibil<strong>it</strong>à di un largo numero di germi<br />
Gram- negativi isolati recentemente da infezioni<br />
urinarie non complicate nei confronti<br />
di fosfomicina e di altre molecole<br />
che normalmente trovano spazio per tali<br />
quadri.<br />
MATERIALI E METODI<br />
Ceppi batterici<br />
Durante il periodo Settembre-Novembre<br />
2000 sono stati raccolti germi Gramnegativi<br />
isolati da urine provenienti da pazienti<br />
affetti da infezioni urinarie non complicate,<br />
identificati presso il laboratorio di<br />
Microbiologia diagnostica dell’Ist<strong>it</strong>uto di<br />
Microbiologia dell’Univers<strong>it</strong>à di Genova.<br />
L’identificazione dei microorganismi è sta-<br />
GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
G. C. Sch<strong>it</strong>o 1 ,<br />
A. Marchese 1<br />
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<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS<br />
ta effettuata utilizzando il sistema biochimico<br />
API (Biomerieux, Milano).<br />
Saggi di sensibil<strong>it</strong>à agli antibiotici<br />
La determinazione della minime concentrazioni<br />
inibenti (MIC) è stata esegu<strong>it</strong>a come<br />
descr<strong>it</strong>to dal National Comm<strong>it</strong>tee for<br />
Clinical Laboratory Standards (NCCLS,<br />
2000). E’ stato utilizzato come terreno per<br />
la cresc<strong>it</strong>a batterica Mueller-Hinton agar<br />
addizionato di ioni Ca++ e Mg++. Per il<br />
saggio di fosfomicina il terreno veniva addizionato<br />
con glucosio 6-fosfato alla concentrazione<br />
di 25mg/L. Le piastre sono state<br />
incubate a 35°C in presenza di ossigeno.<br />
Dopo 18-20 ore sono stati letti i risultati. La<br />
minima concentrazione inibente (MIC) veniva<br />
defin<strong>it</strong>a come la più bassa concentrazione<br />
di antibiotico in grado di inibire una<br />
cresc<strong>it</strong>a visibile. I valori di MIC venivano<br />
interpretati secondo i “breakpoint” sugger<strong>it</strong>i<br />
dall’NCCLS (2000).<br />
Antibiotici<br />
I microorganismi sono stati saggiati nei<br />
confronti dei seguenti antibiotici: fosfomicina<br />
(Zambon group, Milano), amoxicillina/clavulanato<br />
(Sm<strong>it</strong>hKline, Milano), ciprofloxacina<br />
(Bayer, Milano), le polveri di<br />
norfloxacina, n<strong>it</strong>rofurantoina e cotrimossazolo<br />
sono state acquistate da Sigma-Aldrich,<br />
Milano.<br />
Microrganismo %<br />
E.coli, 86.9<br />
P.mirabilis 5.4<br />
K.pneumoniae 3.4<br />
E.cloacae 1.1<br />
S.marcescens 0.9<br />
C.freundii 0.7<br />
M.morganii 0.7<br />
P.aeruginosa 0.9<br />
Totale 100<br />
RISULTATI<br />
In totale sono stati analizzati 445 germi<br />
Gram-negativi così ripart<strong>it</strong>i: 387 E.coli, 24<br />
P.mirabilis, 15 K.pneumoniae, 5 E.cloacae,<br />
4 S.marcescens , 3 C.freundii , 3 M. morganii<br />
e 4 P. aeruginosa. Come atteso E.coli è<br />
risultato il principale microorganismo isolato<br />
da campioni di urine ed in particolare<br />
questo germe ha rappresentato l’86.9% di<br />
tutti gli stip<strong>it</strong>i studiati segu<strong>it</strong>o da P.mirabilis<br />
(5.4%) e K.pneumoniae (3.4%). In totale<br />
queste tre specie del gruppo delle Enterobacteriaceae<br />
cost<strong>it</strong>uivano circa il 96% di tutti<br />
i batteri isolati. La ripartizione percentuale<br />
di tutti i microorganismi è riportata in Tabella<br />
I.<br />
Fosfomicina è risultata la molecola più attiva<br />
nei confronti di E.coli (99% di ceppi sensibili).<br />
Anche n<strong>it</strong>rofurantoina ha dimostrato<br />
buona attiv<strong>it</strong>à verso gli stip<strong>it</strong>i di E.coli con il<br />
97% di ceppi sensibili. Oltre il 10% degli stip<strong>it</strong>i<br />
di E.coli (11%) è risultato resistente all’associazione<br />
amoxicillina/ acido clavulanico.<br />
Per quanto riguarda i fluorochinoloni<br />
saggiati la refrattarietà a norfloxacina e ciprofloxacina<br />
si attestava al 15 e al 12% rispettivamente.<br />
Cotrimossazolo è risultata la<br />
molecola meno attiva con il 24% di ceppi resistenti<br />
(Tabella II). Verso P.mirabilis fosfomicina<br />
è risultata superiore (87.5% di ceppi<br />
sensibili) a cotrimossazolo (67%) e n<strong>it</strong>rofurantoina<br />
(0%). Tutti i ceppi di P.mirabilis<br />
saggiati sono risultati sensibili ad amoxicilli-<br />
Tabella I<br />
Distribuzione percentuale dei diversi germi Gram-negativi isolati da 445 campioni di urine.
na/clavulanato, mentre l’incidenza di resistenza<br />
a ciprofloxacina e norfloxacina si<br />
collocava al 4% e all’8%. Per i pochi rimanenti<br />
microorganismi, che rappresentavano<br />
circa il 7% dei germi totali, fosfomicina, così<br />
come le altre molecole testate, ha mostrato<br />
attiv<strong>it</strong>à molto variabile in funzione della<br />
specie considerata (Tabella II).<br />
Tabella II<br />
Minime concentrazioni inibenti di fosfomicina ed altri antibiotici di paragone nei confronti di germi<br />
Gram-negativi isolati da campioni di urine.<br />
-: breakpoint non disponibile<br />
Microorganismo Antibiotico Range MIC 50 MIC 90 %S<br />
E.coli, Fosfomicina 0.5-256 32 64 99<br />
(387) Amoxi/clavulanato 1-16 4 16 89<br />
Cotrimossazolo 0.12->64 0.5 4 76<br />
Ciprofloxacina ≤0.06->64 ≤0.06 8 88<br />
Norfloxacina ≤0.06->64 0.25 32 85<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 8->128 16 32 97<br />
P. mirabilis Fosfomicina 4-256 32 128 87.5<br />
(24) Amoxi/clavulanato 0.25-8 4 8 100<br />
Cotrimossazolo 0.12->64 0.5 64 67<br />
Ciprofloxacina ≤0.06-32 ≤0.06 0.25 96<br />
Norfloxacina ≤0.06-64 0.12 1 92<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 64->128 64 128 0<br />
K.pneumoniae Fosfomicina 8->256 64 128 53<br />
(15) Amoxi/clavulanato 0.5-16 1 4 93<br />
Cotrimossazolo 0.5->64 1 16 89<br />
Ciprofloxacina ≤0.06-64 0.12 1 93<br />
Norfloxacina 0.12->64 0.25 4 93<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 32->128 32 64 79<br />
E.cloacae Fosfomicina 8->256 60<br />
(5) Amoxi/clavulanato >64 0<br />
Cotrimossazolo 1->64 20<br />
Ciprofloxacina 0.12->64 40<br />
Norfloxacina 0.5->64 40<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 32->128 80<br />
C.freundii Fosfomicina 2-64 100<br />
(3) Amoxi/clavulanato 1->64 33<br />
Cotrimossazolo 0.5->64 67<br />
Ciprofloxacina ≤0.06-1 100<br />
Norfloxacina 0.25-8 67<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 16-256 67<br />
M. Morganii Fosfomicina 128->256 0<br />
(3) Amoxi/clavulanato 64->64 0<br />
Cotrimossazolo 0.12->64 67<br />
Ciprofloxacina 0.12-0.25 100<br />
Norfloxacina 0.25-0.5 100<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 128->128 0<br />
S.marcescens Fosfomicina 128->256 0<br />
(4) Amoxi/clavulanato >64 0<br />
Cotrimossazolo 16->64 50<br />
Ciprofloxacina 0.25-4 75<br />
Norfloxacina 0.5-8 75<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 64->128 0<br />
P.aeruginosa Fosfomicina 4->256 -<br />
(4) Pipera/tazobactam 2->128 50<br />
Cotrimossazolo 2->64 0<br />
Ciprofloxacina 0.125-8 25<br />
Norfloxacina 0.5-32 25<br />
N<strong>it</strong>rofurantoina 16->128 -<br />
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<strong>Congressi</strong><br />
& <strong>Meeting</strong><br />
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DISCUSSIONE<br />
L’aumento di resistenza a svariati antibiotici<br />
utilizzati in comun<strong>it</strong>à verso germi defin<strong>it</strong>i<br />
“uropatogeni” riporta d’attual<strong>it</strong>à il problema<br />
del trattamento delle infezioni urinarie<br />
nelle diverse realtà epidemiologiche.<br />
La resistenza a cotrimossazolo ed ampicillina<br />
supera ormai nei germi Gram-negativi<br />
in numerosi paesi valori considerati lim<strong>it</strong>e<br />
per garantire ampiamente l’efficacia di<br />
queste molecole. Seppure in maniera più<br />
ristretta anche i fluorochinoloni in alcune<br />
zone geografiche (es. Spagna) soffrono il<br />
fenomeno della resistenza batterica (Kahlmeter,<br />
2000; Nicolle, 1999; Piddock 1998;<br />
Garau et al.,1999). Alla luce di tali considerazioni<br />
è sembrato opportuno ottenere<br />
informazioni più aggiornate sull’epidemiologia<br />
della resistenza locale, in particolare<br />
per E. coli il più importante patogeno<br />
urinario . Nel presente studio l’attiv<strong>it</strong>à in<br />
v<strong>it</strong>ro di fosfomicina, una delle molecole<br />
più utilizzate in Italia per il trattamento<br />
delle infezioni urinarie, è stata paragonata<br />
con quella di altre molecole di ampio uso<br />
nei confronti di E. coli e di un piccolo numero<br />
di altri germi Gram-negativi isolati<br />
recentemente da urine. La distribuzione<br />
delle diverse specie di microrganismi rispecchia<br />
la ben nota eziologia dei quadri<br />
infettivi urinari dominata da E. coli e le<br />
molecole di paragone scelte sono quelle<br />
comunemente incluse nelle linee guida<br />
per il trattamento delle infezioni urinarie<br />
(Bartlett, 2000). Verso E. coli fosfomicina è<br />
risultata la molecola più attiva (99% dei<br />
ceppi sensibili) segu<strong>it</strong>a da n<strong>it</strong>rofurantoina<br />
(97%) e da amoxicillina/clavulanato<br />
(89%). Questo risultato è paragonabile a<br />
quelli di altri studi recenti (Kahlmeter,<br />
2000; Arzouni et al., 2000; Chomarat,<br />
2000) che mostrano come fosfomicina non<br />
soffra praticamente in alcuna misura il<br />
problema della resistenza in questo microrganismo<br />
di primaria importanza per le<br />
infezioni urinarie non complicate. L’incidenza<br />
di refrattarietà a cotrimossazolo è<br />
invece ormai tale da non poter più considerare<br />
nella nostra realtà epidemiologica il<br />
cotrimossazolo come farmaco di prima<br />
scelta per le infezioni urinarie. Questo lim<strong>it</strong>e<br />
del cotrimossazolo nei confronti dei<br />
patogeni urinari sembra già essere percep<strong>it</strong>o<br />
dalla comun<strong>it</strong>à medica, infatti, dati re-<br />
centi, fissano nel nostro Paese la percentuale<br />
di prescrizione di tale associazione al<br />
5% del totale di tutti gli antibiotici prescr<strong>it</strong>ti<br />
per i quadri infettivi sopra c<strong>it</strong>ati. Allarmante<br />
appare il 15% ed il 12% di ceppi insensibili<br />
rispettivamente a norfloxacina e<br />
ciprofloxacina. Questa tendenza è in chiara<br />
correlazione con l’ampio uso di fluorochinoloni<br />
in Italia. I fluorochinoloni rappresentano<br />
le molecole più utilizzate per<br />
la cura delle infezioni urinarie non complicate<br />
nel nostro Paese (Naber, 2000a).<br />
Nel presente studio, una quota pari<br />
all’11% degli stip<strong>it</strong>i di E.coli è risultata resistente<br />
all’associazione amoxicillina/acido<br />
clavulanico. Tale insensibil<strong>it</strong>à è da attribuirsi<br />
alla produzione di beta-lattamasi<br />
cromosomica associata o meno alla sintesi<br />
di beta-lattamasi a spettro esteso piuttosto<br />
che alla produzione di beta-lattamasi tipo<br />
IRT resistenti agli inib<strong>it</strong>ori, non ancora descr<strong>it</strong>te<br />
nel nostro Paese.<br />
Fosfomicina è il secondo antibiotico più<br />
prescr<strong>it</strong>to dopo i fluorochinoloni, ciò nonostante<br />
il tasso di resistenza a fosfomicina<br />
in E. coli è significativamente inferiore<br />
non solo a quello dei fluorochinoloni, ma<br />
anche a quello di amoxicillina/clavulanato<br />
e cotrimossazolo. Nonostante l’evidente<br />
pressione selettiva che fosfomicina dovrebbe<br />
eserc<strong>it</strong>are nel nostro Paese a causa<br />
del suo largo impiego, la resistenza rimane<br />
un evento raro indicando la presenza di altri<br />
fattori in gioco nel determinare l’incidenza<br />
di refrattarietà. Recentemente il<br />
concetto di “prezzo biologico” che deve<br />
essere pagato dai microrganismi che hanno<br />
acquis<strong>it</strong>o un meccanismo di resistenza<br />
ad un antibiotico, è stato sottolineato soprattutto<br />
per un altro patogeno: Streptococcus<br />
pneumoniae penicillino-resistente<br />
(Azoulay-Dupuis et al., 2000; Martinez e<br />
Baquero, 2000). La refrattarietà a taluni antibiotici<br />
può senza dubbio agevolare un<br />
microorganismo in condizioni di pressione<br />
selettiva, ma può accompagnarsi alla<br />
perd<strong>it</strong>a o alla modificazione di alcune proprietà<br />
che lo rendono meno compet<strong>it</strong>ivo<br />
rispetto ai germi non mutati in assenza di<br />
antibiotico. La resistenza alla fosfomicina<br />
potrebbe richiedere un “prezzo biologico”<br />
più elevato rispetto all’insensibil<strong>it</strong>à ad altre<br />
molecole antibatteriche dando luogo ad<br />
un processo autolim<strong>it</strong>ante per la propria
diffusione. Questa ipotesi sembra essere<br />
confermata da studi precedenti condotti<br />
presso il nostro Ist<strong>it</strong>uto (Li Pira et al.,<br />
1987). Tali ricerche mostrano chiaramente<br />
come alcuni ceppi mutanti fosfomicino-resistenti<br />
di E.coli, K.pneumoniae ed Enterococcus<br />
faecalis perdano importanti caratteristiche<br />
di patogenic<strong>it</strong>à rispetto ai ceppi<br />
isogenici sensibili. In particolare i microorganismi<br />
refrattari a fosfomicina risultavano<br />
rispetto ai ceppi selvaggi più lenti<br />
nella cresc<strong>it</strong>a, meno capaci di aderire alle<br />
cellule ep<strong>it</strong>eliali e più sensibili all’attiv<strong>it</strong>à<br />
battericida dei fagoc<strong>it</strong>i. La resistenza alla<br />
fosfomicina, nonostante l’ampio utilizzo<br />
da svariati anni nel nostro Paese, potrebbe<br />
interferire anche con altre caratteristiche<br />
fisiologiche o con altri fattori di patogenic<strong>it</strong>à.<br />
Attualmente questo aspetto è ancora<br />
in fase di studio presso il nostro Ist<strong>it</strong>uto.<br />
Al di là delle varie ipotesi che possono<br />
essere formulate per trovare una spiegazione<br />
alla non diffusione di refrattarietà<br />
a fosfomicina ciò che emerge dai presenti<br />
dati è che fosfomicina possiede un ottima<br />
attiv<strong>it</strong>à (99% di ceppi sensibili) verso E.coli,<br />
che rappresenta la quasi total<strong>it</strong>à dei patogeni<br />
urinari. Nei confronti di questo microorganismo<br />
per quanto riguarda la nostra<br />
epidemiologia locale fosfomicina risulta<br />
superiore a tutte le altre molecole<br />
saggiate che possono trovare impiego nelle<br />
infezioni urinarie.<br />
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La scelta terapeutica in Italia:<br />
il punto di vista del farmacologo<br />
Le infezioni urinarie non complicate riconoscono<br />
in genere una etiologia batterica<br />
riconducibile ad Escherichia coli e, solo in<br />
misura minore, ad altre enterobatteriacee,<br />
stafilococchi od enterococchi (1). La chemiosensibil<strong>it</strong>à<br />
di queste specie patogene è<br />
diversa qualora si confrontino i dati relativi<br />
alle infezioni in comun<strong>it</strong>à, rispetto alle<br />
forme ospedaliere od alle batteriurie in pazienti<br />
lungodegenti (1,2). Negli anni vi è<br />
una tendenza ad un aumento delle resistenze<br />
nei confronti degli antibiotici più<br />
usati o comunque più efficaci, sia per<br />
quanto riguarda le specie Gram-negative<br />
che per le Gram-pos<strong>it</strong>ive (3).<br />
Pertanto è necessario utilizzare le varie<br />
classi di antibiotici nel modo migliore possibile,<br />
tenendo conto in particolare delle<br />
diverse caratteristiche farmacodinamiche<br />
e farmacocinetiche delle varie molecole in<br />
uso.<br />
I principali schemi terapeutici per il trattamento<br />
delle infezioni urinarie non complicate<br />
prevedono l’impiego per 3 gg di chinoloni,<br />
betalattamine e cotrimoxazolo tutti<br />
per via orale (Figura 1) (1). Nella cist<strong>it</strong>e si<br />
può impiegare anche la monosomministrazione<br />
con chinoloni e cotrimoxazolo e<br />
la fosfomicina trometamolo (Figura 2) (1).<br />
Dobbiamo ricordare che modernamente<br />
gli antibiotici si dividono in 2 gruppi principali<br />
in funzione della dipendenza dell’attiv<strong>it</strong>à<br />
antimicrobica dal tempo o dalla concentrazione:<br />
a t<strong>it</strong>olo di esempio possiamo<br />
ricordare che gli antibiotici attivi sulla parete<br />
batterica, come betalattamine, glicopeptidi<br />
e probabilmente anche fosfomicina,<br />
hanno una efficacia tempo-dipenden-<br />
1 Dipartimento di Farmacologia, Univers<strong>it</strong>à degli Studi di Firenze<br />
te, necess<strong>it</strong>ano cioè di mantenere per un<br />
tempo relativamente lungo (comunque in<br />
genere non inferiore al 50-60% della durata<br />
dell’intervallo tra le somministrazioni)<br />
livelli in sede di infezione superiori alla<br />
MIC per l’agente etiologico, mentre gli antibiotici<br />
che agiscono sul DNA o sulla sintesi<br />
proteica, come fluorochinoloni ed<br />
aminoglucosidi, possono essere favor<strong>it</strong>i<br />
dal raggiungimento di alte concentrazioni<br />
ematiche, anche se mantenute per un periodo<br />
di tempo relativamente breve, hanno<br />
cioè una efficacia concentrazionedipendente<br />
(Figura 3) (4,5). In defin<strong>it</strong>iva i<br />
primi devono essere somministrati con<br />
brevi intervalli di tempo per garantire un<br />
periodo sufficientemente lungo con concentrazioni<br />
superiori alla MIC, mentre i secondi<br />
devono essere dati a dosi alte e lunghi<br />
intervalli di tempo, in modo da comportare<br />
valori elevati del rapporto picco/MIC<br />
o dell’area sottesa dalla curva delle<br />
concentrazioni per il tempo (AUC)/MIC<br />
(Figure 3) (4,5).<br />
Le betalattamine, caratterizzate da un meccanismo<br />
di azione sulla parete batterica,<br />
sono attive in genere su specie batteriche<br />
Gram-pos<strong>it</strong>ive e Gram-negative. Per quanto<br />
concerne le enterobatteriacee, la resistenza<br />
batterica è prevalentemente dovuta<br />
ad inattivazione per produzione di enzimi<br />
idrol<strong>it</strong>ici (betalattamasi). Perciò, nelle infezioni<br />
urinarie, si tende ad usare le aminopenicilline<br />
in associazione ad inib<strong>it</strong>ori suicidi<br />
(ad. es. amoxicillina-acido clavulanico)<br />
o le cefalosporine orali, prevalentemente<br />
di terza generazione per la maggiore<br />
attiv<strong>it</strong>à sulle specie Gram-negative, an-<br />
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che se non sono attive nei confronti dell’enterococco.<br />
Inoltre, molte cefalosporine<br />
non hanno una biodisponibil<strong>it</strong>à orale elevata<br />
e devono essere somministrate come<br />
profarmaci (esteri vari). Infine, hanno generalmente<br />
una semiv<strong>it</strong>a di eliminazione<br />
relativamente breve che ne sconsiglia l’uso<br />
in monosomministrazione giornaliera,<br />
ad esclusione in parte del cefixima e del<br />
ceftibuten (Figura 4) (6-9).<br />
I chinoloni si suddividono in 3 generazioni:<br />
la prima è rappresentata dall’acido nalidixico<br />
e derivati, la seconda cost<strong>it</strong>uisce il<br />
gruppo dei fluorochinoloni ad ampio<br />
spettro di azione con ciprofloxacina ed<br />
ofloxacina e lomefloxacina, oltre alla norfloxacina,<br />
ancora impiegata nelle infezioni<br />
urinarie, la terza generazione comprende<br />
derivati recenti particolarmente attivi sulle<br />
specie batteriche Gram-pos<strong>it</strong>ive e sui batteri<br />
anaerobi, meno indicati comunque<br />
per le infezioni urinarie (Figura 5) (10). Le<br />
differenze tra le varie generazioni sono legate<br />
a modifiche nella formula di struttura<br />
che determinano comportamenti di attiv<strong>it</strong>à<br />
diversi (11). Il meccanismo di azione<br />
di questi antibiotici è legato alla inibizione<br />
della DNA girasi ed in parte della topoisomerasi<br />
IV batteriche con conseguente<br />
morte cellulare per formazione di complessi<br />
binari o ternari tra il DNA, l’enzima e<br />
l’antibiotico (10,11). Si tratta di antibiotici<br />
battericidi, i meccanismi di resistenza batterica<br />
sono riconducibili soprattutto a modifica<br />
del recettore od ad estrusione attiva<br />
del farmaco dal batterio ad opera di pompe<br />
di efflusso (10,11). In particolare, le<br />
molecole di seconda e terza generazione<br />
hanno caratteristiche cinetiche favorevoli<br />
con elevata biodisponibil<strong>it</strong>à orale, buona<br />
penetrazione tissutale e prevalente eliminazione<br />
renale (Figura 6) (10, 12-15). Come<br />
abbiamo già ricordato, si tratta di antibiotici<br />
concentrazione-dipendenti ed in<br />
generale per ev<strong>it</strong>are l’incremento delle resistenze<br />
e garantire una potenziale efficacia<br />
è necessario (almeno nei confronti<br />
delle specie batteriche Gram-negative) ottenere<br />
valori del rapporto picco/MIC di<br />
10-12 ed AUC/MIC di circa 100-125. Tali<br />
valori sono stati documentati non solo nei<br />
modelli animali, ma anche in corso di varie<br />
infezioni in genere gravi in pazienti<br />
ospedalizzati (16,17). In genere i fluorochinoloni<br />
sono ben tollerati anche se possono<br />
provocare disturbi gastroenterici e<br />
neurologi, quest’ultimi riconducibili ad<br />
una inibizione più o meno marcata del<br />
GABA e possono comportare effetti collaterali<br />
a carico dell’apparato cardiovascolare<br />
con allungamento del tratto QT (18,19).<br />
Inoltre la somministrazione di questi antibiotici<br />
contemporanea o comunque nell’arco<br />
di alcune ore prima o dopo ad antiacidi<br />
comporta una significativa riduzione<br />
del loro assorbimento orale e cost<strong>it</strong>uisce<br />
l’interazione farmacologica più importante<br />
(18,19). In defin<strong>it</strong>iva, i fluorochinoloni<br />
sono generalmente molto efficaci, ma proprio<br />
per le loro caratteristiche microbiologiche,<br />
farmacologiche e tossicologiche<br />
dovrebbero essere impiegati nelle forme<br />
più gravi e/o in popolazioni speciali.<br />
Il cotrimoxazolo è sempre meno usato per<br />
motivi di chemioresistenza, in costante aumento,<br />
e di tollerabil<strong>it</strong>à (20).<br />
La fosfomicina è un ulteriore antibiotico<br />
attivo sulla parete batterica, che inibisce la
sintesi della parete ad un livello iniziale e<br />
quindi precedente a quello proprio delle<br />
betalattamine (Figura 7) (21). Nonostante i<br />
possibili meccanismi di resistenza utilizzabili<br />
dal batterio, questo antibiotico tende a<br />
mantenere una buona attiv<strong>it</strong>à nei confronti<br />
delle principali specie batteriche responsabili<br />
di infezione urinaria (Figura 8)<br />
(22,23). Dopo somministrazione orale di<br />
Chinolone Dose<br />
(mg)<br />
I° generazione<br />
Figura 6 - Chinoloni<br />
Principali parametri farmacocinetici<br />
Cmax<br />
(mg/l)<br />
t1/2 β<br />
(ore)<br />
Biodisp.<br />
(% della<br />
dose)<br />
Legame<br />
prot.<br />
(%)<br />
* Metabol<strong>it</strong>i in gran parte biologicamente attivi<br />
Mazzei et al, 1987; Novelli et al, 19901a e 1991b; von Rosenstiel & Adam, 1994<br />
Metab.<br />
(%)<br />
Fu<br />
(% della<br />
dose)<br />
Picco<br />
urinario<br />
(mg/l)<br />
Ac. Nalidixico 1000 20-35 1,5 95 90 70 90 150-400<br />
Ac. Pipemidico 400 3-4 3,5 70 15 < 5 50-70 600-900<br />
Cinoxacina 500 10-20 1,6-2 90 70 35 90 250-350<br />
II° generazione<br />
Norfloxacina 400 1-2 3,5-5 40 15 20 30 30<br />
Ofloxacina 300 5-7 6-8 90 25 < 10 80 85-95<br />
Ciprofloxacina 500 2-3 4 60 30 35 40 30<br />
Pefloxacina<br />
(endovena)<br />
400 5-6 8-15 100 30 85* 40 8-16<br />
Figura 8<br />
3g come fosfomicina-trometamolo, si hanno<br />
concentrazioni urinarie elevate (1000-<br />
4000 mg/l) che si mantengono superiori a<br />
100mg/l per almeno 30-40 ore, garantendo<br />
così una buona efficacia nel trattamento<br />
delle forme non complicate anche dopo<br />
una singola somministrazione (24,25) (Figura<br />
9). La fosfomicina è generalmente<br />
ben tollerata ed è stata impiegata con suc-<br />
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<strong>Congressi</strong><br />
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18 GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
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& <strong>Meeting</strong><br />
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Figura 9 -<br />
cesso in monodose anche nel trattamento<br />
delle infezioni delle basse vie urinarie in<br />
gravidanza (Figura 10) (25).<br />
In conclusione, la terapia delle infezioni<br />
urinarie non complicate si avvale dell’impiego<br />
di betalattamine, fluorochinoloni<br />
e fosfomicina trometamolo. Le betalattamine,<br />
anche in funzione dell’attiv<strong>it</strong>à<br />
tempo-dipendente, non dovrebbero<br />
essere utilizzate in monosomministrazione<br />
giornaliera ed in unica dose. I<br />
fluorochinoloni sono generalmente<br />
molto attivi nei confronti di patogeni responsabili<br />
ed hanno favorevoli prerogative<br />
farmacocinetiche: tuttavia, anche in<br />
funzione del loro ruolo nelle infezioni<br />
gravi e del rischio di incremento delle<br />
resistenze dovrebbero essere impiegati<br />
con cautela nelle infezioni urinarie non<br />
complicate. Infine, la fosfomicina trometamolo,<br />
per le prerogative farmaco-<br />
dinamiche e farmacocinetiche sembra<br />
particolarmente indicata, in unica dose,<br />
per il trattamento delle infezioni urinarie<br />
non complicate anche in gravidanza.<br />
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<strong>Congressi</strong><br />
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20 GIMMOC Vol. VI C&M 1, <strong>2002</strong><br />
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& <strong>Meeting</strong><br />
UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS
Studio long<strong>it</strong>udinale sulla efficacia di fosfomicina<br />
trometamolo in mono-sommistrazione nella<br />
risoluzione clinica e nell’eradicazione di uropatogeni<br />
responsabili di cist<strong>it</strong>i non complicate<br />
INTRODUZIONE<br />
La terapia delle infezioni urinarie non<br />
complicate , che rappresentano una tra le<br />
patologie infettive più frequenti in comun<strong>it</strong>à,<br />
è quasi sempre di tipo empirico/ragionato.<br />
Tale scelta è giustificata sia dal ristretto numero<br />
di patogeni urinari coinvolti sia dalla<br />
possibil<strong>it</strong>à da parte del medico di base<br />
di conoscere la s<strong>it</strong>uazione della antibiotico<br />
resistenza grazie ai numerosi studi epidemiologici<br />
costantemente condotti in tutto<br />
il mondo.<br />
Molte sono le molecole attive in v<strong>it</strong>ro nei<br />
confronti dei principali uropatogeni, ma<br />
poche possono vantare una costante ed<br />
omogena elevata attiv<strong>it</strong>à . Tra queste va sicuramente<br />
menzionata la fosfomicina trometamolo<br />
i cui livelli di antibiotico resistenza<br />
si sono mantenuti costantemente<br />
bassi ( < 5%) nonostante l’esteso utilizzo,<br />
mentre decisamente allarmanti sono i livelli<br />
di resistenza raggiunti dal co-trimoxazolo<br />
(>15%) e preoccupanti in alcuni Paesi<br />
(Spagna) quelli evidenziati per ciprofloxacina<br />
( 10%).<br />
Da sottolineare inoltre che nelle donne,<br />
per motivi anatomici, è più facile la colonizzazione<br />
vaginale ( e conseguentemente<br />
dell’apparato urinario) da parte di batteri<br />
del serbatoio intestinale e si osserva non<br />
solo una maggiore incidenza di episodi<br />
acuti , ma anche di infezioni ricorrenti.<br />
In tali condizioni la possibil<strong>it</strong>à di utilizzare<br />
un farmaco con ottima compliance, come la<br />
monosomministrazione di fosfomicina trometamolo,<br />
si aggiunge ai parametri di scelta<br />
nella terapia empirica dell’infezione urinaria.<br />
Nella validazione di una terapia antibiotica<br />
bisogna comunque considerare il problema<br />
della correlazione clinica del dato in<br />
v<strong>it</strong>ro. Per tale motivo abbiamo affiancato<br />
ad un precedente studio “in v<strong>it</strong>ro”, uno<br />
studio long<strong>it</strong>udinale condotto su 400 pazienti<br />
ambulatoriali con diagnosi clinica di<br />
infezione urinaria non complicata acuta<br />
primaria o ricorrente, al fine di verificare se<br />
la monosomministrazione di Fosfomicinatrometamolo<br />
era in grado non soltanto di<br />
determinare la guarigione clinica, ma anche<br />
di eradicare microbiologicamente l’infezione.<br />
SCOPO DELLO STUDIO<br />
1. Verificare se la monosomministrazione<br />
di Fosfomicina trometamolo (Monuril)<br />
in soggetti affetti da cist<strong>it</strong>e non complicata<br />
è in grado non soltanto di determinare<br />
la guarigione clinica, ma anche<br />
di eradicare microbiologicamente l’infezione.<br />
2. Conoscere la prevalenza e la antibioticoresistenza<br />
dei patogeni urinari responsabili<br />
di cist<strong>it</strong>i non complicate sia nel<br />
caso di primo episodio che in caso di<br />
recidiva .<br />
3. Verificare la compliance e la safety della<br />
monosomministrazione di Fosfomicina<br />
trometamolo (Monuril).<br />
CAMPIONE IN ESAME<br />
16 Medici di Medicina Generale ( 8 operanti<br />
in Lombardia e 8 in Sicilia) hanno ar-<br />
1 Ist<strong>it</strong>uto di Microbiologia, Univers<strong>it</strong>à di Milano - 2 Dip. di Scienze Microbiologiche e Ginecologiche<br />
Univers<strong>it</strong>à di Catania<br />
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<strong>Congressi</strong><br />
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R. Mattina 1<br />
G. Tempera 2<br />
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ruolato , nel periodo da febbraio <strong>2002</strong> ad<br />
agosto <strong>2002</strong>, 400 soggetti.<br />
Sono stati inclusi pazienti con diagnosi<br />
clinica di UTI non complicata o ricorrente<br />
suffragata dall’indagine microbiologica e<br />
disposti a farsi controllare periodicamente<br />
al fine di valutare eventuali recidive.<br />
Sono stati esclusi i pazienti con UTI contratte<br />
in ambiente ospedaliero, quelli con<br />
UTI complicate, le donne in stato di gravidanza<br />
o allattamento, i pazienti con intolleranza<br />
a fosfomicina trometamolo e quelli<br />
che avevano assunto antibiotici da meno<br />
di una settimana dall’assunzione della fosfomicina<br />
trometamolo.<br />
I cr<strong>it</strong>eri di valutazione clinica presi in esame<br />
prima del trattamento e al follow-up<br />
sono stati i seguenti: bruciore alla minzione,<br />
pollachiuria, nicturia, tenesmo e stranguria<br />
ai quali è stato attribu<strong>it</strong>o un punteggio<br />
arb<strong>it</strong>rario da 0 a 3 in base alla diversa<br />
intens<strong>it</strong>à del sintomo.<br />
A tutti i pazienti, prima dell’inizio del trattamento<br />
e dopo 8-10 giorni dal termine<br />
(follow-up) è stata esegu<strong>it</strong>a una urinocoltura<br />
allo scopo di isolare l’uropatogeno,<br />
valutarne la sensibil<strong>it</strong>à “in v<strong>it</strong>ro” agli antibiotici<br />
(fosfomicina, acido pipemidico,<br />
norfloxacina, ciprofloxacina, trimetoprim<br />
sulfametossazolo, amoxicillina+acido clavulanico<br />
e n<strong>it</strong>rofurantoina) e determinarne<br />
la carica batterica. Sono state r<strong>it</strong>enute<br />
pos<strong>it</strong>ive le urinoculture con carica batterica<br />
superiore a 10 3 CFU/ml.<br />
Figura 1<br />
RISULTATI<br />
Dei 400 soggetti arruolati 387, di cui 315<br />
donne (81,4%) e 72 maschi (18,6%) di età<br />
compresa tra i 16 e gli 85 anni, sono risultati<br />
valutabili.<br />
274 ( 68.5%) erano affetti da cist<strong>it</strong>e acuta al<br />
primo episodio, 126 (31.5%) da episodi<br />
acuti di cist<strong>it</strong>e ricorrente.<br />
All’urinocoltura basale il microrganismo<br />
che si isolava con più frequenza era l’E.<br />
coli segu<strong>it</strong>o da Klebsiella spp., Proteus<br />
spp., C<strong>it</strong>robacter freundii, (fig.1). In pochi<br />
casi venivano isolati anche Enterococcus<br />
faecium, Staphyloccocus saprophyticus,<br />
Pseudomonas aeruginosa ed Enterobacter<br />
aerogenes.<br />
La sensibil<strong>it</strong>à in v<strong>it</strong>ro dei 297 ceppi di E.coli<br />
isolati all’urinocoltura basale è esposta<br />
nella fig.2. Fosfomicina si conferma in<br />
ogni caso l’antibiotico con minore resistenza<br />
(1.4%).<br />
La guarigione clinica, valutata al follow up,<br />
è stata ottenuta nel 100% dei casi (fig.3).<br />
Il trattamento con fosfomicina trometamolo<br />
è stato ben tollerato ed in nessun caso<br />
sono stati riscontrati effetti collaterali gravi;<br />
soltanto 19 pazienti (4.9%) hanno lamentato<br />
qualche effetto indesiderato a livello<br />
gastro-intestinale (fig.4 ).<br />
Complessivamente, il trattamento con fosfomicina<br />
trometamolo ha fatto registrare<br />
eradicazione microbiologica nel 91.7%<br />
dei casi; questa percentuale saliva al 95%<br />
dei casi quando l’ infezione era sostenuta<br />
da E.coli (fig.5).
Figura 2<br />
Figura 3<br />
Figura 4<br />
RISULTATI CLINICI<br />
100% DI GUARIGIONE CLINICA<br />
VALUTATA AL FOLLOW-UP (8-10 GG<br />
DALLA FINE DEL TRATTAMENTO)<br />
CON SCOMPARSA DELLA<br />
SINTOMATOLOGIA (88.9%) O<br />
NETTO MIGLIORAMENTO (11.1%)<br />
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Figura 5<br />
CONCLUSIONI<br />
I risultati ottenuti confermano che la Fosfomicina<br />
trometamolo per le sue peculiari<br />
caratteristiche è particolarmente indicata<br />
nel trattamento di breve durata delle UTI<br />
non complicate sia in pazienti con singolo<br />
episodio di cist<strong>it</strong>e acuta sia con episodi<br />
acuti di cist<strong>it</strong>i batteriche recidivanti, assicurando<br />
il vantaggio di una efficacia clinica e<br />
microbiologica e un’ottima compliance.<br />
Del resto, le caratteristiche farmacocinetiche<br />
di fosfomicina trometamolo (50% di<br />
eliminazione in forma attiva attraverso le<br />
urine) giustificano l’ottima attiv<strong>it</strong>à in vivo<br />
in patologie infettive del distretto urinario.<br />
Alcuni autori hanno anche osservato l’effetto<br />
di concentrazioni sub letali (sub-<br />
MIC) della fosfomicina sui principali fattori<br />
di patogenic<strong>it</strong>à quali l’adesione, la motil<strong>it</strong>à<br />
e la produzione di emolisine.<br />
La perd<strong>it</strong>a di alcuni fattori di patogenic<strong>it</strong>à,<br />
quali ad esempio la capac<strong>it</strong>à di aderire alle<br />
cellule uroep<strong>it</strong>eliari, concorrono alla risoluzione<br />
clinica del processo infettivo in<br />
quanto sinergizzano con i sistemi di clearence<br />
dell’osp<strong>it</strong>e.<br />
Da aggiungere infine che una spiegazione<br />
del costante basso livello di resistenza a<br />
fosfomicina trometamolo nonostante il<br />
suo intensivo utilizzo è sicuramente da ricercarsi<br />
nel fatto che la monosomministrazione<br />
di fosfomicina trometamolo viene<br />
quasi esclusivamente impiegata nelle forme<br />
urinarie non complicate e questo lim<strong>it</strong>a<br />
moltissimo il problema della diffusione<br />
di ceppi antibiotico resistenti.<br />
Un’altra spiegazione é da ricercarsi nel fatto<br />
che fosfomicina agisce con un meccanismo<br />
di azione diverso da quello degli antibiotici<br />
utilizzati nelle patologie urinarie<br />
non complicate e quindi non presenta resistenza<br />
crociata ( fenomeno che invece<br />
rappresenta un lim<strong>it</strong>e per i nuovi antibiotici<br />
dello stesso gruppo chimico).<br />
Per tutti questi motivi è lec<strong>it</strong>o affermare<br />
che se Fosfomicina manterrà questo target<br />
prescrizionale potrà rappresentare il farmaco<br />
di prima scelta nelle UTI non complicate<br />
per moltissimi anni.<br />
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