Salmonelle - agenti causali di febbre tifoidea e paratifoidea

La febbre tifoide è una grave malattia infettiva acuta caratterizzata da profonda intossicazione generale, batteriemia e danno specifico all'apparato linfatico dell'intestino tenue. L'intossicazione si manifesta con forte mal di testa, annebbiamento della coscienza e delirio (tifo dal greco typhos, nebbia). La febbre tifoide come entità nosologica indipendente fu inizialmente identificata dal medico russo A. G. Pyatnitsky nel 1804, ma fu definitivamente identificata nel 1822 da R. Bretonneau, che differenziò questa malattia dalla tubercolosi intestinale e suggerì la natura contagiosa della febbre tifoide.

L'agente eziologico della febbre tifoide, Salmonella typhi, fu scoperto nel 1880 da K. Ebert e isolato in coltura pura nel 1884 da K. Gaffky. Ben presto, gli agenti eziologici della febbre paratifoide A e B, S. paratyphi A e S. paratyphi B, furono isolati e studiati. Il genere Salmonella comprende un ampio gruppo di batteri, ma solo tre di essi, S. typhi, S. paratyphi A e S. paratyphi B, causano malattie negli esseri umani con un quadro clinico di febbre tifoide. Morfologicamente, sono indistinguibili: brevi bastoncini Gram-negativi con estremità arrotondate, lunghi 1-3,5 μm e con un diametro di 0,5-0,8 μm; non formano spore o capsule e hanno mobilità attiva (peritrichi). Il contenuto di G+C nel DNA è del 50-52% molare.

Gli agenti causali della febbre tifoide e paratifoide sono anaerobi facoltativi, la temperatura ottimale per la crescita è di 37 °C (ma possono crescere nell'intervallo da 10 a 41 °C), pH 6,8-7,2; non sono esigenti in termini di terreni nutritivi. La crescita su brodo è accompagnata da torbidità; su MPA si formano colonie delicate, rotonde, lisce e traslucide, di 2-4 mm di diametro. Tuttavia, le colonie di S. typhi con antigene Vi sono torbide. Le colonie di S. paratyphi B sono più grossolane e, dopo pochi giorni, si formano creste peculiari lungo il loro perimetro. Su terreni Endo, le colonie di tutte e tre le salmonelle sono incolori, su agar bismuto-solfito sono nere. In caso di dissociazione su terreni densi, crescono colonie di forma R. L'ambiente selettivo per i patogeni della febbre tifoide e paratifoide è la bile o il brodo biliare.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Proprietà biochimiche dei patogeni del tifo e del paratifo

I patogeni tifoidei e paratifoidi reagiscono positivamente con la MR, non formano indolo, non liquefanno la gelatina, riducono i nitrati a nitriti, non formano acetoina. S. typhi non cresce su agar a digiuno con citrato. Le principali differenze biochimiche tra i patogeni tifoidei e paratifoidi sono che S. typhi fermenta il glucosio e alcuni altri carboidrati con la formazione di solo acido, mentre S. paratyphi A e S. paratyphi B producono sia acido che gas.

In base alla sua capacità di fermentare xilosio e arabinosio, S. typhi è suddiviso in quattro tipi biochimici: I, II, III, IV.

Xilosio + - + -

Arabinosio - - + +

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Struttura antigenica dei patogeni del tifo e del paratifo

Le salmonelle presentano antigeni O e H. Sono divise in un gran numero di sierogruppi in base agli antigeni O e in sierotipi in base agli antigeni H (per maggiori informazioni sulla classificazione sierologica delle salmonelle, vedere la sezione successiva). S. typhi, S. paratyphi A e S. paratyphi B differiscono tra loro sia per gli antigeni O (appartengono a sierogruppi diversi) che per gli antigeni H.

Nel 1934, A. Felix e R. Pitt stabilirono che S. typhi, oltre agli antigeni O e H, possiede un altro antigene di superficie, che chiamarono antigene di virulenza (antigene Vi). L'antigene Vi differisce dagli antigeni O e H per la sua natura chimica; è costituito da tre frazioni diverse, ma la sua base è un polimero complesso di acido N-acetilgalattosamminouronico con un peso molecolare di 10 MD. L'antigene Vi si trova solitamente in colture appena isolate, ma viene facilmente perso sotto l'influenza di vari fattori (in particolare, quando coltivato a temperature superiori a 40 °C e inferiori a 20 °C, su terreni con acido fenico, ecc.) e durante la conservazione a lungo termine delle colture, viene distrutto a una temperatura di 100 °C per 10 minuti. Poiché è localizzato più superficialmente rispetto all'antigene O, la sua presenza impedisce l'agglutinazione della coltura di S. typhi con siero O-specifico, pertanto tale coltura deve essere testata in una reazione di agglutinazione con siero Vi. Al contrario, la perdita dell'antigene Vi porta al rilascio dell'antigene O e al ripristino dell'agglutinazione O, ma l'agglutinazione Vi viene persa. Il contenuto quantitativo dell'antigene Vi in S. typhi può variare notevolmente, pertanto F. Kauffmann ha proposto di classificare S. typhi in tre gruppi in base al contenuto di antigene Vi:

• forme v pure (tedesco viel - molte);
• forme w pure (tedesco wenig - piccolo);
• forme vw intermedie.

Sono stati scoperti tre mutanti insoliti di S. typhi: Vi-I, una forma R in cui le cellule sono prive degli antigeni H e O ma conservano persistentemente l'antigene Vi; O-901, privo degli antigeni H e Vi; H-901, contenente gli antigeni O e H ma privo dell'antigene Vi. Tutti e tre gli antigeni: O, H e Vi, hanno spiccate proprietà immunogeniche. La presenza degli antigeni Vi consente di sottoporre le colture di S. typhi alla tipizzazione fagica. Esistono due tipi di fagi che lisano solo le colture contenenti l'antigene Vi: Vi-I, un fago universale che lisa la maggior parte delle colture di S. typhi contenenti Vi; e un set di fagi Vi-II che lisano selettivamente le colture di S. typhi. Questo fu dimostrato per la prima volta nel 1938 da J. Craige e K. Ian. Utilizzando fagi Vi di tipo II, divisero S. typhi in 11 tipi fagici. Entro il 1987, erano stati identificati 106 diversi tipi di fagi Vi di S. typhi. La loro sensibilità ai fagi corrispondenti è una caratteristica stabile, quindi la tipizzazione fagica riveste grande importanza epidemiologica.

Sono stati sviluppati anche schemi di tipizzazione fagica per S. paratyphi A e S. paratyphi B, che li suddividono in decine di tipi fagici. È significativo che i tipi fagici di Salmonella non differiscano tra loro per altre caratteristiche.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Resistenza dei patogeni del tifo e del paratifo

I patogeni del tifo e del paratifo sopravvivono nell'ambiente esterno (acqua, suolo, polvere), a seconda delle condizioni, da diversi giorni a diversi mesi. Possono sopravvivere in acqua corrente fino a 10 giorni, in acqua stagnante fino a 4 settimane, su frutta e verdura da 5 a 10 giorni, sui piatti fino a 2 settimane, nel burro e nel formaggio fino a 3 mesi, nel ghiaccio fino a 3 mesi e oltre; il riscaldamento a una temperatura di 60 °C li uccide in 30 minuti e l'ebollizione all'istante. I disinfettanti chimici convenzionali li uccidono in pochi minuti. Il contenuto di cloro attivo nell'acqua del rubinetto a una dose di 0,5-1,0 mg/l o l'ozonizzazione dell'acqua ne garantiscono un'affidabile disinfezione sia dalla salmonella che da altri batteri patogeni intestinali.

Fattori di patogenicità dei patogeni del tifo e del paratifo

La caratteristica biologica più importante degli agenti causali del tifo e del paratifo A e B è la loro capacità di resistere alla fagocitosi e di moltiplicarsi nelle cellule del sistema linfoide. Non formano esotossine. Il principale fattore della loro patogenicità, oltre all'antigene Vi, è l'endotossina, caratterizzata da una tossicità insolitamente elevata. Fattori di patogenicità come la fibrinolisina, la coagulasi plasmatica, la ialuronidasi, la lecitinasi, ecc., sono molto raramente riscontrati negli agenti causali del tifo e del paratifo. La DNAasi è la più frequente (nel 75-85% delle colture studiate di S. typhi e S. paratyphi B). È stato stabilito che i ceppi di S. typhi con un plasmide con MD mm 6 presentano una maggiore virulenza. Pertanto, la questione dei fattori di patogenicità di queste salmonelle rimane poco compresa.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ]

Immunità post-infettiva

Febbri tifoide e paratifoidee persistenti, di lunga durata e ripetute sono rare. L'immunità è dovuta alla comparsa di anticorpi contro gli antigeni Vi, O e H, alle cellule della memoria immunitaria e all'aumento dell'attività fagocitaria. L'immunità post-vaccinazione, a differenza di quella post-infezione, è di breve durata (circa 12 mesi).

Epidemiologia della febbre tifoide e della febbre paratifoide

La fonte del tifo e del paratifo A è rappresentata solo da una persona, un paziente o un portatore. La fonte del paratifo B, oltre all'uomo, può essere anche un animale, inclusi gli uccelli. Il meccanismo di infezione è oro-fecale. La dose infettante di S. typhi è di 105 cellule (causa la malattia nel 50% dei volontari), mentre le dosi infettanti di salmonella paratifo A e B sono significativamente più elevate. L'infezione si verifica principalmente per contatto diretto o indiretto, nonché attraverso l'acqua o gli alimenti, in particolare il latte. Le epidemie più gravi sono state causate da infezioni causate da agenti patogeni presenti nell'acqua di rubinetto (epidemie idriche).

[ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Sintomi della febbre tifoide e paratifo

Il periodo di incubazione della febbre tifoide è di 15 giorni, ma può variare da 7 a 25 giorni. Ciò dipende dalla dose infettante, dalla virulenza del patogeno e dallo stato immunitario del paziente. La patogenesi e il quadro clinico della febbre tifoide e del paratifo A e B sono molto simili. Le seguenti fasi sono chiaramente identificabili nello sviluppo della malattia:

• fase di invasione. Il patogeno penetra nell'intestino tenue attraverso la bocca;
• attraverso le vie linfatiche, la salmonella penetra nelle formazioni linfoidi della sottomucosa dell'intestino tenue (placche di Peyer e follicoli solitari) e, moltiplicandosi in esse, provoca linfangite e linfoadenite (una specie di granuli tifoidi);
• batteriemia - il rilascio del patogeno in grandi quantità nel sangue. La fase di batteriemia inizia alla fine del periodo di incubazione e può (in assenza di un trattamento efficace) continuare per tutta la durata della malattia;
• la fase di intossicazione si verifica a seguito della decomposizione dei batteri sotto l'influenza delle proprietà battericide del sangue e del rilascio di endotossine;
• Fase di diffusione parenchimatosa. La salmonella viene assorbita dal sangue dai macrofagi del midollo osseo, della milza, dei linfonodi, del fegato e di altri organi. Il patogeno della febbre tifoide si accumula in grandi quantità nei dotti biliari del fegato e nella cistifellea, dove trova condizioni favorevoli per la sua riproduzione e dove le proprietà battericide del sangue sono indebolite dall'influenza della bile;
• Fase escretore-allergica. Con lo sviluppo dell'immunità, inizia il processo di rilascio del patogeno. Questo processo è svolto da tutte le ghiandole: salivari, intestinali, sudoripare, lattifere (durante l'allattamento), apparato urinario e, in particolare, fegato e cistifellea. Le salmonelle rilasciate dalla cistifellea penetrano nuovamente nell'intestino tenue, da dove alcune vengono espulse con le feci, mentre altre invadono nuovamente i linfonodi. La penetrazione secondaria nei linfonodi già sensibilizzati provoca in essi una reazione iperergica, che si manifesta sotto forma di necrosi e ulcerazione. Questa fase è pericolosa a causa della possibilità di perforazione della parete intestinale (ulcere), emorragie interne e sviluppo di peritonite;
• fase di guarigione. Il processo di guarigione dell'ulcera avviene senza la formazione di cicatrici deturpanti nelle aree ripulite dai depositi necrotici.

A loro volta, nel quadro clinico della malattia si distinguono i seguenti periodi:

• I stadio iniziale - incrementi di stadio (1a settimana): aumento graduale della temperatura fino a 40-42 °C, aumento dell'intossicazione e di altre manifestazioni della malattia.
• II - stadio di massimo sviluppo di tutti i sintomi - stadio acme (2-3 settimane di malattia): la temperatura rimane alta;
• III - stadio di declino della malattia - stadio decrementi (4a settimana di malattia): graduale diminuzione della temperatura e indebolimento della manifestazione degli altri sintomi;
• IV - fase di recupero.

Tra l'ottavo e il nono giorno di malattia, e talvolta anche più tardi, molti pazienti sviluppano un'eruzione cutanea tipo roseola su addome, torace e schiena. La comparsa dell'eruzione cutanea (piccole macchie rosse) è conseguenza di processi infiammatori-produttivi locali di natura allergica negli strati superficiali della pelle in prossimità dei vasi linfatici, che contengono in abbondanza l'agente eziologico della malattia. La guarigione clinica non sempre coincide con la guarigione batteriologica. Circa il 5% dei pazienti guariti diventa portatore cronico di salmonella tifoide o paratifoide. Le ragioni alla base della presenza prolungata (oltre 3 mesi, e talvolta molti anni) di salmonella rimangono poco chiare. I processi infiammatori locali nelle vie biliari (talvolta nelle vie urinarie), che spesso insorgono in concomitanza con infezioni da tifo e paratifoide o sono esacerbati da queste infezioni, svolgono un ruolo importante nella formazione della portatrice. Tuttavia, la loro trasformazione in L svolge un ruolo altrettanto importante nella formazione del trasporto a lungo termine di salmonella tifoide e paratifoide A e B. Le forme L di salmonella perdono gli antigeni H, parzialmente 0 e Vi, e si localizzano, di norma, a livello intracellulare (all'interno dei macrofagi del midollo osseo), diventando quindi inaccessibili sia ai farmaci chemioterapici che agli anticorpi e possono persistere a lungo nell'organismo di una persona guarita. Ritornando alle loro forme originali e ripristinando completamente la loro struttura antigenica, le salmonelle diventano nuovamente virulente, penetrano nuovamente nei dotti biliari, causano un'esacerbazione del processo di trasporto, vengono escrete con le feci e tale portatore diventa una fonte di infezione per altri. È anche possibile che la formazione del trasporto dipenda da una qualche deficienza del sistema immunitario.

Diagnosi di laboratorio della febbre tifoide e della febbre paratifoide

Il metodo più precoce e principale per diagnosticare la febbre tifoide e paratifoide è batteriologico: si ottiene un'emocoltura o una mielocoltura. A questo scopo, si esamina il sangue o il midollo osseo prelevato tramite puntura. È preferibile inoculare il sangue su terreno Rapoport (brodo biliare con aggiunta di glucosio, indicatore e galleggiante di vetro) in un rapporto di 1:10 (1 ml di sangue per 10 ml di terreno). La coltura deve essere incubata a una temperatura di 37 °C per almeno 8 giorni e, tenendo conto della possibile presenza di forme L, fino a 3-4 settimane. Per identificare la coltura di salmonella isolata, si utilizzano sieri diagnostici adsorbiti contenenti anticorpi contro gli antigeni 02 (S. paratyphi A), 04 (S. paratyphi B) e 09 (S. typhi) (tenendo conto delle loro proprietà biochimiche). Se la coltura di S. typhi isolata non viene agglutinata dal siero 09, deve essere testata con siero Vi.

Per isolare la S. typhi si può usare l'essudato ottenuto dalla scarificazione della roseola: le colture di roseola crescono.

L'esame batteriologico di feci, urine e bile viene eseguito per confermare la diagnosi, monitorare la guarigione batteriologica alla dimissione dei pazienti convalescenti e diagnosticare la presenza di portatori batterici. In questo caso, il materiale viene preliminarmente inoculato su terreni di arricchimento (terreni contenenti sostanze chimiche, come la selenite, che inibiscono la crescita di E. coli e di altri rappresentanti della microflora intestinale, ma non inibiscono la crescita della salmonella) e successivamente dal terreno di arricchimento su terreni diagnostici differenziali (Endo, agar bismuto-solfito) al fine di isolare colonie isolate e ottenere da esse colture pure, identificate secondo lo schema sopra descritto. Per rilevare gli antigeni O e Vi nel siero ematico e nelle feci dei pazienti, è possibile utilizzare RSC, RPGA con anticorpi diagnosticum, reazioni di coagglutinazione, emoagglutinazione aggregata e IFM. Per l'identificazione accelerata di S. typhi, è promettente utilizzare un frammento di DNA contenente il gene dell'antigene Vi come sonda (tempo di identificazione 3-4 ore).

A partire dalla fine della prima settimana di malattia, gli anticorpi compaiono nel siero dei pazienti, pertanto, nel 1896, F. Widal propose la reazione di agglutinazione in provetta espansa per la diagnosi di febbre tifoide. La dinamica del contenuto di anticorpi contro S. typhi è peculiare: gli anticorpi contro l'antigene O compaiono per primi, ma il loro titolo diminuisce rapidamente dopo la guarigione; gli anticorpi H compaiono più tardi, ma persistono dopo la malattia e le vaccinazioni per anni. Tenendo conto di questa circostanza, la reazione di Widal viene eseguita simultaneamente con diagnostici O e H separati (così come con diagnostici paratifo A e B) per escludere possibili errori associati alle vaccinazioni o a una malattia pregressa. Tuttavia, la specificità della reazione di Widal non è sufficientemente elevata, pertanto si è rivelato preferibile l'uso della RPGA, in cui il diagnostico eritrocitario viene sensibilizzato con l'antigene O (per rilevare gli anticorpi O) o Vi (per rilevare gli anticorpi Vi). La più affidabile e specifica è l'ultima reazione (Vi-emoagglutinazione).

Diagnosi di trasmissione della febbre tifoide e della febbre paratifoide

L'unica prova della presenza di batteri è l'isolamento di colture di S. typhi, S. paratyphi A e S. paratyphi B dal portatore. Il materiale per lo studio è costituito dal contenuto duodenale, dalle feci e dalle urine. La complessità del problema risiede nel fatto che i portatori non sempre espellono il patogeno con questi substrati; si verificano pause, anche piuttosto lunghe. Come metodi ausiliari che consentono di restringere la cerchia delle persone da esaminare, vengono utilizzate le reazioni sierologiche (la rilevazione simultanea di anticorpi O-, H-, Vi- o O-, Vi- indica la possibile presenza del patogeno nell'organismo) e un test cutaneo allergico con Vi-typhin. Quest'ultimo contiene l'antigene Vi-, che, interagendo con gli anticorpi Vi-, provoca una reazione allergica locale sotto forma di arrossamento e gonfiore per 20-30 minuti. Una reazione positiva con Vi-typhin indica la presenza di anticorpi Vi- nell'organismo e la possibile presenza di S. typhi. Sono stati proposti speciali anticorpi immunofluorescenti (contro gli antigeni delle forme L del patogeno) per identificare le forme L di S. typhi. Un metodo originale per identificare i portatori del batterio è stato proposto da V. Moore. Si tratta di esaminare tamponi che vengono gettati simultaneamente nei tombini lungo l'intera lunghezza della rete fognaria di un'area popolata.

[ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ]

Trattamento della febbre tifoide e della febbre paratifoide

Il trattamento della febbre tifoide si basa sull'uso di vari antibiotici, ai quali i patogeni sono altamente sensibili (levomicetina, ampicillina, tetracicline, ecc.). Gli antibiotici riducono la gravità della malattia e ne accorciano la durata. Tuttavia, il trasferimento di plasmidi R alla salmonella da E. coli o altri enterobatteri può portare alla comparsa di pericolosi cloni epidemici tra di essi.

Prevenzione specifica della febbre tifoide e della febbre paratifoide

Invece dei sette diversi vaccini antitifo utilizzati in precedenza, dal 1978 il nostro Paese ne ha prodotto uno solo: un monovaccino antitifo ad assorbimento chimico. Tuttavia, poiché la febbre tifoide è passata da una forma epidemica a una malattia sporadica (e ciò è stato possibile, innanzitutto, grazie al miglioramento dell'approvvigionamento idrico e della rete fognaria e all'aumento della cultura sanitaria della popolazione), la necessità di una vaccinazione di massa contro la febbre tifoide è venuta meno. Pertanto, la vaccinazione contro la febbre tifoide viene effettuata solo in caso di indicazioni epidemiche.