Infezioni della cute delle ossa e delle articolazioni

Infezioni della cute delle ossa e delle articolazioni Piogeniche e micotiche

Le infezioni della cute • Le infezioni della cute possono derivare da un’invasione esogena di microrganismi o da un’invasione endogena e raggiungono la cute attraverso la via ematica producendo diversa sintomatologia secondo il microrganismo coinvolto. • Ad esempio: Staphylococcus aureus e Streptococcus pyogenes sono in grado di dare osteomielite raggiungendo l’osso per via ematica

Epidermide 0, 1 mm Cheratociti morti sono ricchi di cheratina, legati da lipidi intracellulari Cheratociti si dividono si differenziano si staccano

Annessi cutanei Il derma è spesso alcuni millimetri ed è separato dall’epidermide e dalla membrana basale, ricco di collagene ed elastina. Il grasso sottocutaneo è il terzo strato della cute , costituito da cellule adipose con funzione estetica, d’isolamento e riserva calorica

Caratteristiche della cute • Sterile alla nascita si colonizza di popolazione residente che varia con l’età e con le modificazioni delle secrezioni • I due fattori antimicrobici principali sono lo sfaldamento e la secchezza • oltre al p. H cutaneo 5, 5 e la popolazione microbica residente.

Lesioni cutanee generate da infezioni microbiche • La cute può presentare delle manifestazioni come rash e lesioni cutanee determinate da microrganismi endogeni o esogeni. • Le lesioni possono avere differente morfologia: ü Vescicole : piccole lesioni contenenti liquido ü Bolle: vescicole più grandi di 1 cm

Vari tipi di lesione ü Macule : lesioni piatte e rossastre ü Papule: lesioni rialzate ü Pustole: se contengono pus ü Esantema: rash cutaneo causato da una malattia infettiva

Infezioni che propagano Infezioni necrotizzanti

Impetigo • Infezione causata da S. pyogenes, costituita da una piccola vescicola che si rompe con fuoriuscita di siero, seccandosi forma una crosta. • L’essudato e la crosta contengono batteri che possono diffondersi • Tipica dell’infanzia • Impetigo bollosa responsabile Staphylococcus aureus forma delle grandi bolle piene di liquido responsabile anche la tossina esfoliativa

Erisipela • E’ una infezione che si instaura essenzialmente agli arti ed al volto, caratterizzata da edema, eritema e dolore • Responsabile è Streptococcus pyogenes • E’caratterizzata da macchie rossastre con margini sollevati • L’infezione è intradermica e non è possibile isolare i microrganismi dalla cute • E’ più frequente negli anziani

Cellulite • E’ una infiammazione acuta del tessuto connettivo sottocutaneo, con dolore localizzato , eritema ed edema. • Causata da S. aureus o S. pyogenes, o da Pseudomanas spp, in soggetti con ferite da corpo estraneo o in soggetti con sepsi • I batteri arrivano al derma o per infezioni vicine (foruncolo) o per via ematica (catetere o sepsi)

Follicolite Causata da S. aureus, o da altre specie. , si manifesta nelle aree di frizione, o dove ci sono i dotti delle ghiandole sudoripare (ascelle, faccia, glutei). Il pelo rappresenta la via d’ingresso dei microrganismi. Che diventa il centro di una pustola.

Fasciti necrotizzanti • Possono essere causate da infezioni miste di batteri anaerobi ed aerobi che si manifestano dopo interventi chirurgici o causate da Streptococcus pyogenes di gruppo A produttore di tossina pirogena. • Si manifesta con una rapida progressione che può portare ad uno shock tossico. • Oltre a malessere, mialgia, dolore etc si ha necrosi delle fasce muscolari.

Dermatomicosi • Sono tra le più frequenti micosi cutanee riconosciute sin dall’antichità a causa delle sue evidenti e caratteristiche lesioni cliniche • Sono causate a 3 generi tassonomicamente correlati Ephidermophyton, Microsporum e Trichophyton • Secondo l’habitat si definiscono: Antropofili Zoofili e Geofili provocano diversi tipi di lesione secondo la localizzazione. • Un altro fungo responsabile di micosi cutanee è Candida albicans

Staphylococcus aureus CARATTERISTICHE MORFOLOGICHE: • Cocchi Gram positivi disposti a grappolo diametro circa 1μm • Immobili • Capsulati (capsula non sempre evidente) • Asporigeni CARATTERISTICHE METABOLICHE: • Aerobi • Anaerobi-facoltativi • Fermentano il glucosio in anaerobiosi CARATTERISTICHE COLTURALI: • Scarsamente esigenti • Alofili (tollerano elevate concentrazioni saline: • Na. Cl 7, 5%) • Catalasi positivi, ossidasi negativi Staphylococcus aureus

STAPHYLOCOCCUS AUREUS CARATTERISTICHE: • Maggior patogeno per l'uomo • Presente a livello della cute e del naso faringe • Frequente lo stato di portatore • Produce nei terreni solidi colonie giallo oro • Fermenta la mannite

Fattori di virulenza Nel determinismo dell’azione patogena concorrono numerosi fattori di virulenza: Esotossine Esoenzimi • alfa-emolisina • beta emolisina • gamma emolisina • delta emolisina • leucocidina • enterotossina • tossina esfoliativa • tossina della sindrome da shock tossico • coagulasi • proteasi • enzimi lipolitici • DNAsi • ialuronidasi • stafilochinasi Componenti strutturali • capsula • coagulasi legata • catalasi, superossidodismutasi • proteina A

Antigeni di superficie dello Staphylococcus aureus Antigene capsulare: ac. Glucosaminuronico Antigeni parietali: Proteina A legata covalentemente al peptidoglicano si lega alla porzione Fc delle Ig. G impedendo l’eliminazione del microrganismo mediata da anticorpi. La proteina A extracellulare può anche legarsi agli anticorpi formando un immunocomplesso con attivazione del complemento. Fattore di coagulazione, lega il fibrinogeno, convertendolo in fibrina insolubile, provocando l’aggregazione degli stafilococchi.

Tossine stafilococciche • Le citotossine α, β, δ, γ e la leucocidina sono tossiche per molte cellule, inclusi leucociti, eritrociti, macrofagi, piastrine e fibroblati. • La tossina esfoliativa sono serino proteasi che rompono i ponti intercellulari nello strato granuloso dell’epidermite. • Enterotossine sono superantigeni, stimolano la proliferazione dei linfociti T, la liberazione dei mediatori dell’infiammazione, incrementano la peristalsi intestinale e la perdita di liquidi • Tossina della sindrome da shock tossico è un superantigene , produce perdita o distruzione delle cellule endoteliali.

Enterotossine • Le enterotossine, hanno la caratteristica di essere estremamente resistenti, infatti resistono alla cottura e sono: • inattivate a temperature di 110°C per 50 minuti e 120°C per oltre 20 minuti. • resistono all’azione degli enzimi gastro‑intestinali, sono cronoresistenti (cioè dopo la loro formazione possono persistere negli alimenti anche fino a 18 mesi) • crioresistenti (resistono al congelamento) • acido-resistenti. • Nell’uomo le enterotossine agiscono sui visceri addominali, dove producono uno stimolo che raggiunge i nervi simpatici e il vago, causando vomito che può sopraggiunge dopo circa 1 – 6 ore dall’ingestione e talvolta può essere accompagnato da diarrea

Enzimi • Due forme di coagulasi una legata e l’altra libera, trasformano il fibrinogeno in fibrina insolubile • La catalasi converte il perossido d’idrogeno in acqua ossigenata • La ialuronidasi idrolizzi gli acidi ialuronici del tessuto connettivo favorendo la diffusione degli stafilococchi nel tessuto • La fibrinolisina scioglie i coaguli di fibrina • La lipasi idrolizza i lipidi • La nucleasi idrolizza il DNA • La penicillinasi idrolizza le penicilline

Manifestazioni patologiche sostenute da Staphylococcus aureus • Infezioni suppurative ü Impetigine: infezione cutanea localizzata caratterizzata da vescicole di pus con eritema ü Follicolite: impetigine a carico dei follicoli piliferi ü Foruncoli: noduli cutanei dolenti e pieni di pus ü Favo: coalescenza di foruncoli con interessamento sottocutaneo e malattia sistemica (febbre, brividi etc) ü Batteriemia ed endocardite: disseminazione dei batteri nel sangue, con un danno del rivestimento endoteliale del cuore ü Polmonite: formazione di un ascesso al polmone ü Osteomielite: distruzione del tessuto osseo ü Artrite settica: articolazione dolente ed erimatosa con raccolta di pus

Streptococcus pyogenes VIRULENZA

Streptococcus pyogenes CAPSULA • Alcuni ceppi presentano una capsula esterna composta da acido ialuronico, indistinguibile antigenicamente da quello presente nei tessuti dei mammiferi. • I ceppi capsulati sono responsabili di infezioni sistemiche gravi • La capsula ha un ruolo antifagocitario

Streptococcus pyogenes VIRULENZA La virulenza è determinata dalla capacità di eludere la fagocitosi (mediata dalla capsula, dalle proteine M e simili, dalla peptidasi C 5 a) di aderire ed invadere le cellule dell’ospite (proteina M, acido lipoteicoico, proteina F) e di produrre tossine (esotossine pirogene streptococciche, streptolisina S, streptolisina O, streptochinasi, Dnasi)

Fattori di virulenza Streptococcus pyogenes Fattori di virulenza Effetto biologico Capsula Attività antifagocitica Acido lipoteicoico Si lega alle cellule epiteliali Proteina M Adesina, antifagocitica, degrada C 3 b Proteina tipo M Legano Ig. M ed Ig. G Proteina F Media l’adesione alle cellule epiteliali Esotossine pirogene Mediano la pirogenicità, aumentano l’ipersensibilità ritardata e la sensibilità all’endotossina, immunosoppressione del funzionamento dei linfociti B e produzione dell’eritema tipo scarlattina Streptolisina S Lisa leucociti, piastrine ed eritrociti, stimola il rilascio di enzimi lisosomiali, non immunogena Streptolisina O Lisa leucociti, piastrine ed eritrociti, stimola il rilascio di enzimi lisosomiali, immunogena Streptochinasi Lisa i coaguli del sangue, facilita la diffusione dei batteri nel sangue DNasi Depolimerizza il DNA rilasciato nelle cellule nel materiale purulento C 5 apeptidasi Degrada il C 5 a

IMPETIGINE STREPTOCOCCICA • Infezioni cutanee da S. pyogenes, frequenti nei bambini in estate nei paesi temperati. • Molto contagiosa più diffusa nei ceti svantaggiati • Lesioni presenti sul viso, sulle braccia, e gambe • Lesioni crostose , secche possono guarire spontaneamente o dopo antibiotici.

Dermatofitosi e dermatofiti • Sono tra le più frequenti micosi cutanee riconosciute sin dall’antichità a causa delle sue evidenti e caratteristiche lesioni cliniche • Sono causate a 3 generi tassonomicamente correlati Ephidermophyton, Microsporum e Trichophyton • In base alla fonte di infezione si distinguono in : antropofili, zoofili e geofili • Sono ubiquitari

Zoofili ØLa trasmissione avviene attraverso gli animali e non presentano un ciclo di vita saprofitario nel suolo ØAssociati agli animali

Antropofili ØPresenti solo nell’uomo ØLa trasmissione avviene per contatto diretto tra persone o oggetti

Geofili ØSi trovano normalmente nel suolo ricco di materiali cheratinizzati come peli e piume Ø Sono in grado di causare infezioni umane ed animali ØLa trasmissione avviene casualmente

Dermatofiti • Appartengono a questo gruppo tre generi: • Trichophyton: • Presenza di microconidi, possono essere presenti anche macroconidi • Microsporum: • Presentano macroconidi con una parete rugosa, presenti alcune volte microconidi • Epidermophyton: • Presentano solo macroconidi con una parete sottile e liscia, non presentano microconidi, le colonie vanno da marrone verdastro a color kaki

Identificazione dei dermatofiti

Morfologia dei macroconidi nei diversi generi Genere Quantità Microsporum Dimensioni Numero dei setti Spessore parete Superficie Raggruppamento Molto 5 -100 x numeros 3 -8 m i 3 -15 spessa rugosa isolati Trichophyton rari 20 -50 x 4 -6 m 2 -8 sottile liscia isolati Epidermophyto n numeros 20 -40 x i 6 -8 m 2 -4 intermedia liscia In gruppi

Manifestazioni cliniche • Provocano lesioni con tendenza a degradare la cheratina Malattie • Epidermofizie: interessamento della pelle • Onicomicosi: interessamento delle unghie • Tigne: interessamento dei capelli, peli • Lesioni profonde • Manifestazioni allergiche

Meccanismo di degradazione della cheratina • Il meccanismo biochimico di degradazione della cheratina riguarda la rottura dei ponti disolfurici per mezzo di solfiti presenti nel substrato • Con una ulteriore degradazione da parte di proteasi extracellulari prodotte dai dermatofiti

Epidermofizie • Patogenesi: lesione elementare: germinazione di una spora sull’epidermide, penetrazione del filamento nel tessuto, sviluppo in modo centrifugo con tipico aspetto ad anello che può espandersi (herpes circinato) • Lesione rotonda con una corona di squame o di vescicole periferiche tendono a formare pustole • Talvolta si possono produrre forme più gravi, come le forme verrucose e granulomatose del sottocutaneo

Epidermofizie • Localizzazione: Lesioni della pelle glabra Lesioni delle grandi pieghe cutanee Lesioni interdigitali delle mani e dei piedi • Trasmissione: da gatti, bovini, topi ad adulti e bambini. Alcuni a trasmissione interumana

Epidermofizie

Onicomicosi dermatofitiche • Si distinguono due tipi: • Leuconichia micotica con invasione superficiale dell’unghia • Leuconichia micotica con invasione prima dei margini laterali o distali ed in seguito delle lamine ungueali

Tigne • Le tigne possono variare da forme benigne non infiammate e subcliniche a forme infiammatorie caratterizzate da lesioni eritematose e alopecia reversibili a forme ulcerative in cui si può avere la distruzione del bulbo pilifero e conseguentemente alopecia permanente • I filamenti raggiungono il poro pilifero e penetrano nel capello • Raggiungono il bulbo pilifero • Sviluppo del fungo con invasione della parte neoformata

Tigne tonsuranti • • Bambini età 4 -12 anni Chiazze di alopecia Tigne tonsuranti causate da Microsporum Contagio animale: Microsporum canis trasmesso dal gatto Fluorescenza giallo-verdastra alla luce di Wood Tigne tonsuranti causate da Trichophyton Mancanza di fluorescenza alla luce di wood

Tigne suppurative • Tigna infiammatoria • Mancanza di febbre, reazione linfoghiandolare, dolore moderato • Evoluzione rapida = ricrescita dei capelli • Evoluzione lenta = alopecia permanente

Tigne faviche • Ammasso di croste giallastre chiamate “cavità faviche” con fuoriuscita di capelli • La cavità si forma per eliminazione dello strato corneo • Cicatrice alopecizzante • Da T. schoenleinii • Parassitato da ife e non da artroconidi

Aspetti microscopici a seconda della specie infettante Ectothrix: artrospore all’esterno del pelo Endothrix: artrospore all’interno del pelo

Pelle Unghie Microsporum + Trichophyton mentagrophytes** rubrum ** verrucosum + + schoenleinii tonsurans violaceum** + + Epidermophyton + + Capelli ectothrix Capelli endothrix + + +

Crescita • Colonie filamentose • Si sviluppano lentamente (5 -15 giorni) su terreno Sabouraud a 25°C • Aspetto farinoso o cotonoso • Pigmento che inizia dal retro

Osteomielite ed artrite settica acuta • Possono venire insieme o separatamente • Sono di solito di origine ematogena o per diffusione da infezione dei tessuti molli • L’osteomielite ha un inizio acuto con dolore localizzato, febbre, dolore alla palpazione, può interessare più di un osso • Più frequente nei maschi che nelle femmine • L’artrite settica è una infiammazione degli spazi articolari causata da invasione batterica

Patogenesi • Nella osteomielite l’adesività del batterio rappresenta un evento molto importante, in quanto alcuni batteri presentano recettori per collagene, per il fibrinogeno, la sialoproteina dell’osso. In seguito la presenza della capsula e la produzione di biofilm in S. aureus, preserva i batteri dalle difese dell’ospite. • Nelle artriti settiche i batteri che raggiungono lo spazio articolare vengono fagocitati dai leucociti polimorfonucleati , ma l’attivazione contemporanea della produzione locale di citochine , rilasciano enzimi in grado di degradare il collagene-

Diagnosi Infezioni piogeniche superficiali (follicolite, foruncolo, favo, impetigo) in questo caso la diagnosi è semplice, in quanto le lesioni contengono numerosi leucociti polimorfonucleati e batteri, il materiale è raccolto e inoculato su idonei terreni di coltura, e strisciato su vetrino e colorato con il Gram.

Diagnosi • Infezioni piogeniche profonde quali cellulite, erisipila e fascite la cui infezione è intradermica o sottodermiche i microrganismi non si trovano sulla cute. • la diagnosi può essere eseguita su materiale patologico agoaspirato dagli strati più profondi. • In caso di fascite da materiale prelevato chirurgicamente.

Diagnosi • Infezioni fungine in questo caso le infezioni possono essere diagnosticate direttamente mediante microscopia diretta. • Le squame cutanee sono risospese in soluzione di KOH o NAOH

Diagnosi Non sempre dal materiale fungino visualizzato al microscopio si ottiene la crescita su terreno di coltura in quanto possono essere state isolate ife senescenti. Il materiale deve essere prelevato alla periferia della lesione dove sono presenti microrganismi vitali.

Diagnosi • La barba e capelli o i peli devono essere strappati perché l’analisi deve essere eseguita alla radice.

Diagnosi di osteomielite e artrite settica • Osteomielite la diagnosi richiede già una anamnesi compatibile ed esami di laboratorio fisici e radiologici confermatori. Va eseguito agoaspirato sul periostio o sull’osso. • Artrite settica l’unico modo per fare diagnosi è prelevare il liquido sinoviale per la ricerca di microrganismi. Altri criteri sono basati su alterazione di alcuni parametri sierologici.