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Le infezioni delle vie urinarie
Prof. Piergiorgio Catalanotti
aprile 2015
Pielonefrite
Cistite
Uretrite, Infezioni da Chlamydia
Pionefrosi
Corticale
Midollare (piramide)
Rene
Uretere
Vescica
Alte vie urinarie
Uretra
Basse vie urinarie Corticale
Midollare (piramide)
PelviPionefrite
Infezioni da Staphylococcus
Nefrone
Glomerulo
Arteria renale
Vena renale
Uretere
Arteria renale
Vena renaleGlomerulonefrite
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Sesso ed età
GravidanzaAttività sessuale
10-20 % delle donne, in tutte le età, max dopo 60-65 anni
Alla nascita prevale nel maschio
Malformazioni
Cateterismo
Manovre strumentali
Ostruzioni
Patologie predisponenti
Riflusso vescico-ureterale
Fattori predisponenti
Sesso ed età
GravidanzaAttività sessuale
Malformazioni
Cateterismo
Manovre strumentali
Ostruzioni
Patologie predisponenti
Riflusso vescico-ureterale
Donna: 4-8%. Uomo: < 0,5% Nell‛uomo, rara a 50 a., si ha nel 30-40 % dopo i 60 a.
Nella gravida è frequente
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Sesso ed età
GravidanzaAttività sessuale
Malformazioni
Cateterismo
Manovre strumentali
Ostruzioni
Patologie predisponenti
Riflusso vescico-ureterale
Frequenti nel maschio alla nascita
Sesso ed età
GravidanzaAttività sessuale
Malformazioni
Cateterismo
Manovre strumentali
Ostruzioni
Patologie predisponenti
Riflusso vescico-ureterale Risoluzione spontanea o intervento chirurgico
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Sesso ed età
GravidanzaAttività sessuale
Difetti anatomiciMalformazioni
Cateterismo
Manovre strumentali
Ostruzioni
Patologie predisponenti
Riflusso vescico-ureteraleTumoriIpertrofia prostaticaCalcolosi ureterale
Sesso ed età
GravidanzaAttività sessuale
Infezioni di tipo iatrogeno
Malformazioni
Cateterismo
Manovre strumentali
Ostruzioni
Patologie predisponenti
Riflusso vescico-ureterale
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Sesso ed età
GravidanzaAttività sessuale
Diabete mellito
Malformazioni
Cateterismo
Manovre strumentali
Ostruzioni
Patologie predisponenti
Riflusso vescico-ureterale
Iperuricemia ImmunodepressioneM. neurologiche
Sistemi biologici
Sistemi antibatterici
Proteina di Tamm-HorsfallPresenza di mucina sulla mucosa vescicaleNicchia ecologica dell‛uretra distale
Sistemi immunitari
Proteina urinaria contenente mannosio: si lega ai batteri dotati di fimbrie 1, facilitandone l‛eliminazione
Meccanismi di difesa
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Sistemi biologici
Sistemi antibatterici
Proteina di Tamm-HorsfallPresenza di mucina sulla mucosa vescicaleNicchia ecologica dell‛uretra distale
Sistemi immunitari
Staphylococcus epidermidisCorynebacterium spp.Escherichia coli Mycobacterium smegmatis
Staphylococcus epidermidisCorynebacterium spp.Escherichia coliEnterobacteriaceae spp.Mycobacterium smegmatisLactobacillus spp.Streptococcus spp.PeptostreptococcusBacteroidesVeillonellaCandida
uretra maschile uretra femminile
Sistemi biologici
Sistemi antibatterici
Proteina di Tamm-HorsfallPresenza di mucina sulla mucosa vescicaleNicchia ecologica dell‛uretra distale
Attività antibatterica della secrezione prostatica
Sistemi immunitariLa mucosaLa fagocitosiL‛immunità specifica umorale
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Le più frequenti tra le infezioni nosocomiali
Infezioni più frequenti dopo le infezioni respiratorie
Il maggior ricorso all‛antibioticoterapia
Il maggiore impegno del laboratorio
Epidemiologia
Escherichia coliStaphylococcus saprophyticusProteus spp.Enterobacteriaceae spp.Enterococcus spp.Staphylococcus aureusPseudomonas aeruginosaAnaerobi Gram negativiMycobacterium tuberculosis Mycobacterium aviumMycobacterium intracellulare
Eziologia delle I.V.U. comunitarie Batteri
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Escherichia coliProteus spp. Klebsiella pneumoniaeEnterobacter spp.Enterobacteriaceae spp.Pseudomonas aeruginosa Acinetobacter spp.Enterococcus spp.Staphylococcus epidermidisStaphylococcus aureus
Eziologia delle I.V.U. nosocomiali Batteri
Candida albicansCandida spp.
Eziologia delle I.V.U. Miceti
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CytomegalovirusEpstein-Barr VirusAdenovirusVirus dell‛epatite B (HBV)Coxackie virus A e BEchovirusVirus della parotiteVirus del morbilloHantavirusPoliomavirus
Eziologia delle I.V.U. Virus
Escherichia coliWWW.SUNHOPE.IT
La nicchia di E. coli è la mucosa del colon, in relazione alla capacitàdi utilizzare il gluconato più efficientemente di altre specie.
Bacillo Gram negativo mobile della normale popolazione intestinale umana già poche ore dopo la nascita
O127 H6, NM
O128 H2, H12
O142 H6
EHEC O26 H11, H32, NM
O55 H7
O111ab H8, NM
O113 H21
O117 H14
O157 H7
EAEC O3 H2
O15 H18
O44 H18
O86 NM
O77 H18
O111 H21
O127 H2
O?a H10
EIEC O28ac NM
O29 NM
O112ac NM
O124 H30, NM
O136 NM
O143 NM
O144 NM
O152 NM
O159 H2, NM
O164 NM
O167 H4, H5, NM
ETEC O6 H16
O8 H9
O11 H27
O15 H11
O20 NM
O25 H42, NM
O27 H7
O78 H11, H12
O128 H7
O148 H28
O149 H10
O159 H20
O173 NM
EPEC O55 H6, NM
O86 H34, NM
O111 H2, H12, NM
O119 H6, NM
O125ac H21
O126 H27, NM
O127 H6, NM
O128 H2, H12
O142 H6
Classificazione secondo Kauffman e White
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Questi ceppi commensali raramente causano malattie, eccetto in pazienti compromessi o quando ècompromessa l‛integrità anatomica delle mucose (es. peritonite).Sono occasionalmente patogeni (i) per le vie urinarie, (ii) per le meningi, o (iii) per le vie intestinali.
Escherichia coli commensale
Escherichia coli commensaleL‛evoluzione di E. coli da microrganismo commensale a microrganismo patogeno è legata all‛acquisizione di specifici determinanti di patogenicità. Di conseguenza un determinato ceppo acquista la capacità di adattarsi a differenti ambienti dell‛ospite e conseguentemente di causare differenti infezioni e malattie nell‛uomo.
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mutazioni puntiformi e conversione genica, riarriangiamenti (es., inversione o traslocazione), inserzione di nuovo DNA (es. integrazione di plasmidi, trasposizione);scambi orizzontali di elementi genetici mobili quali plasmidi coniugativi, batteriofagi, elementi di inserzione, isole genomiche, e meccanismi di ricombinazione.
L‛evoluzione del genoma avviene per:
Kaper 2004
TransposoniTransposoni
Sindrome entero-emorragica
Dissenteria
Diarrea
Fagi Plasmidi
Infezioni urinarie
E. coli commensale
Meningite
Isole di patogenicità
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L‛acquisizione di geni o di isole di patogenicitàcodificanti per specifici prodotti altera le dimensioni del genoma batterico:
ceppo non patogeno E. coli K-12: 4.639.221 bp
enteroemorragico E. coli O157:H7 ceppo EDL933: 5.528.445 bp
uropatogeno E. coli ceppo CFT073: 5.231.428 bp
Patotipi di E. coli e sindromi cliniche
E. coli enteropatogeni (EPEC)E. coli enteroemorragici (EHEC)E. coli enterotossigeni (ETEC) E. coli enteroaggregativi (EAEC)E. coli enteroinvasivi (EIEC) E. coli diffusamente aderenti (DAEC)
Sindromi enteriche/diarroiche
E. coli sepsi-meningite associato (MNEC)
Sepsi /meningite
Infezioni delle vie urinarie
E. coli uropatogeno (UPEC)
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Fattori di virulenza battericaADESINE Consentono il legame di un microrganismo ai tessuti
dell‛ospite
INVASINE Rendono il microrganismo capace di invadere cellule o tessuti dell‛ospite
IMPEDINE Permettono al microrganismo di evadere uno o piùmeccanismi di difesa dell‛ospite
AGGRESSINE Causano danno diretto all‛ospite (enzimi, esotossine)
MODULINE Provocano danni indiretti all‛ospite modulando la rete delle citochine; es. LPS (lipopolisaccaride), porine, LTA (acido lipoteicoico), TA (acido teicoico), peptidoglicano, etc
E. coli uropatogeno - UPEC
Esame microscopico delle urine
UPEC sono responsabili del 90% delleinfezioni urinarie (UTI)
E. coli Polimorfonucleati
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1.Colonizzazione dell‛area periuretrale e invasioneper via ascendentedell‛uretra e della vescica
2. Adesione di E. coli allecellule vescicali mediante fimbrie di tipo 1LL‛‛adesione impedisce adesione impedisce ll‛‛eliminazione dei batterieliminazione dei batteri
Patogenesi delle infezioni dellebasse vie urinarie da UPEC
Colorazione Giemsa Microscopia elettronica, SEM
Adesione di E. coli
Esperimento di adesione di E. coli a cellule Hep-2 dopo 2 h di incubazione.
Si notano numerosi batteri adesi sulla superficie cellulare.
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3. L‛invasione è accompagnata dalla formazione sulla superficie vescicale di strutture “pod-like” che contengono i batteri all‛interno di una matrice polisaccaridica circondata da un mantello di uroplakina. Questo biofilm batterico adeso alle cellule potrebbe agire come serbatoio per le recidive
Patogenesi delle infezioni dellebasse vie urinarie da UPEC
4. Internalizzazione dei batteri nelle cellule vescicali (meccanismo di protezione dalle difese dell‛ospite)
5. Moltiplicazione dei batteri intracellulari
6. Induzione della produzione di citochineinfiammatorie, responsabili della sintomatologia delle UTI.
7. Esfoliazione e apoptosi delle cellule contenenti i batteri internalizzati
Patogenesi delle infezioni dellebasse vie urinarie da UPEC
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4. L‛emolisina insieme con altri prodotti batterici incluso LPS potrebbe danneggiare il rene e indurre una risposta infiammatoria.
5. L‛emolisina incrementa produzione di IL-6 e IL-8, secrezione di Sat, citossinavacuolizzante, che danneggia i glomeruli ed ècitopatica per l‛epitelio
Patogenesi delle infezioni delle alte vie urinarie da UPEC
Via ascendente
Via ematogena
Via linfatica
Patogenesi delle infezioni delle alte vie urinarie
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Protocollo di
indagine microbiologica
Prescrizione
Raccolta o prelievo del campioneTrasportoEsame diretto
Protocollo di
indagine microbiologica
Prescrizione
Raccolta o prelievo del campioneTrasportoEsame diretto
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Il campione, proveniente da una mucosanormalmente sterile, si contamina nel passaggio attraverso un distretto normalmente colonizzato da una popolazione microbica residente.
L‛azione meccanica di lavaggio dellaminzione.
Urina come terreno di coltura.
Tecnica del mitto intermedio
Bustine adesive pediatriche
Cateterismo
Puntura sovrapubica
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Urine emesse al risveglio
Raccolta o prelievo prima ditrattamenti antibiotici
Protocollo di
indagine microbiologica
Prescrizione
Raccolta o prelievo del campioneTrasportoEsame diretto
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Protocollo di
indagine microbiologica
Prescrizione
Raccolta o prelievo del campioneTrasportoEsame diretto
Rilevazione della batteriuria mediante saggio dei nitriti
◊ Campione: prime urine del mattino
◊ Ricerca dei nitriti prodotti dai nitrati Infezione da Enterobacteriaceae: reazione positivaInfezione da altre batteri (Staphylococcus saprophyticus, Pseudomonas spp. o enterococchi): reazione negativa
◊ Tempo di produzione del nitrito è 4 h
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Cause di piuria sterile
◊ Precedente terapia antibiotica◊ Mancata crescita del microrganismo
per procedura errata◊ Contaminazione con secrezioni
vaginali◊ Corpo estraneo◊ Anomalie delle vie urinarie
Scattering della luce
I fasci della luce laser sono deviati incontrando cellule batteriche
Il numero e la forma delle cellule incontrate condizionano l‛entitàdella deviazione
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Colorazione di Gram
se > 3 x 106 diluire 1/4
0,6 mL
0,5 mL
incubare 10 min
Müller Hinton
incubare 180 min
campioni positivi dopo 20 - 30 min
procedere con l‛urinocoltura
2 dischi
L‛urinocoltura
1.Determinazione della carica batterica2.Ricerca di microrganismi patogeni
Esame colturale delle urine: metodo Esame colturale delle urine: metodo gold standard per lgold standard per l‛‛identificazioneidentificazione
della batteriuriadella batteriuria
3.Ricerca del Potere Antibatterico Residuo (PAR test)
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Dip-slide
Metodi manuali
Ansacalibrata
Ansa calibrata
24 h a 37°C
risultato x 100 = UFC/mL
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Dip-slide a 2, 3,4 o 5 terreni
Dip-slide a 2, 3,4 o 5 terreni
Cystine Lactose Electrolyte Deficient (CLED) Agar
Mac Conkey Agar (Enterobacteriaceae)e/o
Cetrimide Agar (Pseudomonadaceae)e/o
Bile Esculin Agar (Enterococchi)Slanetz and Bartley Agar (Enterococchi)
e/oMalt Agar (miceti)
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Determinazione della carica batterica totale suCystine Lactose Electrolyte Deficient (CLED) Agar
103 UFC/mL103 UFC/mL 104UFC/mL 5x104 UFC/mL
105 UFC/mL 106UFC/mL 107 UFC/mL
Cystine Lactose Electrolyte Deficient (CLED) Agar
Escherichia coli
Proteus vulgaris
Staphylococcus aureus
Enterococcus faecalis
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Pseudomonas spp.
Proteus spp.
Klebsiella spp.
Mac Conkey Agar
ebsiella spp.Escherichia coli
Cetrimide Agar
Pseudomonas spp.
Malt Agar
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Fattori che influenzano la conta delle colonie
- stato di idratazione - frequenza con cui il paziente urina- presenza di antibiotici- presenza di ostruzione ureterale - neutropenia
Interpretazione dell‛urinocoltura
Carica batterica < 103 UFC/mL
urinocoltura negativa
Carica batterica > 103 - < 105 UFC/mL
urinocoltura sospetta
Carica batterica > 105 UFC/mL
urinocoltura positivaKass H.E., 1957
mitto intermedio
Interpretazione dell‛urinocoltura
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Carica batterica > 103 UFC/mL
urinocoltura positiva
Stamm
puntura sovrapubica
Interpretazione dell‛urinocoltura
Il campione di urina viene Il campione di urina viene seminato su una piastra di seminato su una piastra di agaragar--germi.germi.La mancata crescita del La mancata crescita del germe incluso nellgerme incluso nell‛‛agar agar circostante lcircostante l‛‛inoculo inoculo testimonia la presenza di testimonia la presenza di sostanze ad attivitsostanze ad attivitààantimicrobicaantimicrobica
P.A.R. test
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