Klebsiella

I membri del genere Klebsiella sono batteri Gram negativi, patogeni opportunisti, implicati in una vasta gamma di malattie e praticamente ubiquitari in natura. Negli ultimi anni, le infezioni di cui sono responsabili hanno assunto una notevole importanza, in quanto sono spesso acquisite in ambienti sanitari. KlebsiellaLe infezioni possono diffondersi rapidamente tra pazienti ospedalizzati per altre condizioni, ma l'aspetto più problematico consiste nella comparsa di diversi ceppi multi-resistenti. Tra tutti i batteri del genere Klebsiella, K. pneumoniae e K. oxytoca sono responsabili della maggior parte delle infezioni umane. Entrambe le specie sono normalmente presenti nella mucosa respiratoria e nell'intestino, ma in determinate condizioni possono comportarsi da patogeni.

Klebsiella pneumoniae è uno dei batteri Gram-negativi più comuni riscontrati dai medici di tutto il mondo. La polmonite primaria causata da Klebsiella pneumoniae è difficile da controllare ed il tasso di mortalità può essere pari al 50%, indipendentemente dal trattamento.

Negli esseri umani, i batteri Klebsiella possono infettare il tratto urinario o respiratorio, i cateteri endovenosi utilizzati per somministrare farmaci o liquidi, le ustioni, le ferite chirurgiche o la circolazione sanguigna. Lo spettro di sindromi cliniche causate da questo batterio includono polmonite, batteriemia, tromboflebite, infezioni del tratto urinario, colecistite, diarrea, infezioni del tratto respiratorio superiore, infezione di ferite, osteomielite e meningite.

Caratteristiche del genere Klebsiella

I batteri del genere Klebsiella appartengono alla famiglia delle Enterobacteriaceae. Questi microrganismi possono colonizzare la pelle, la faringe o il tratto gastrointestinale dell'uomo, ed essere riscontrati su ferite ed urine. I batteri Klebsiella formano grandi colonie, grazie alla capsula polisaccaridica mucoide (antigene K) che li protegge dalla fagocitosi, favorisce l'adesione e conferisce resistenza contro molti meccanismi di difesa dell'ospite.

I membri del genere Klebsiella tipicamente esprimono due tipi di antigeni sulla loro superficie cellulare: il primo è un lipopolisaccaride (antigene O), l'altro è il già accennato polisaccaride capsulare (antigene K). Entrambi gli antigeni contribuiscono alla patogenicità; inoltre, la loro variabilità strutturale costituisce la base per la classificazione in vari sierotipi.
Oggi, sono note diverse specie con somiglianze dimostrate dall'omologia del DNA, tra cui:

  • Klebsiella pneumoniae;
  • Klebsiella oxytoca;
  • Klebsiella ozaenae;
  • Klebsiella rhinoscleromatis;
  • Klebsiella planticola;
  • Klebsiella terrigena;
  • Klebsiella ornithinolytica.

La patogenicità di tutti i sierotipi sembra essere simile. La K. pneumoniae è la specie clinicamente più importante del gruppo, seguita dalla K. oxytoca e dalla K. rhinoscleromatis, riscontrate in diversi campioni clinici umani.

Cause e trasmissione

I batteri Klebsiella sono onnipresenti in natura. Tutte le specie di mammiferi conosciute, tra cui il comune roditore da laboratorio, così come molti altri vertebrati ed invertebrati, sono suscettibili alla loro colonizzazione.

Grazie alla capacità di colonizzare una vasta gamma di specie, la Klebsiella si trasmette facilmente da una specie all'altra. Nelle persone sane (immunocompetenti), tuttavia, di solito non si verifica l'infezione. Al contrario, i pazienti immunodeficienti sono più suscettibili alle malattie causate da microrganismi opportunisti e la Klebsiella non fa eccezione. L'infezione può essere riscontrata anche dopo un trattamento antibiotico, che danneggia presumibilmente la flora dell'ospite e permette la crescita eccessiva della popolazione batterica.
Le principali situazioni che agevolano l'infezione da Klebsiella sono le seguenti:

  • Ospedalizzazione (specialmente ricovero in unità di terapia intensiva) ed interventi chirurgici;
  • Presenza di gravi malattie concomitanti;
  • Stati di immunocompromessione (ad esempio diabete, alcolismo ecc.);
  • Uso prolungato di dispositivi medici invasivi;
  • Pratiche di controllo delle infezioni inadeguate.

Per contrarre un'infezione da Klebsiella, una persona suscettibile dev'essere esposta ai batteri. Per esempio, questi devono penetrare nel tratto respiratorio per causare polmonite o nel sangue per causare una batteriemia. I pazienti ospedalizzati possono essere esposti al patogeno anche attraverso macchine per la ventilazione artificiale, cateteri endovenosi o ferite (causate da lesioni o interventi chirurgici). Purtroppo, questi strumenti e procedure mediche possono permettere alla Klebsiella di entrare nel corpo e causare infezione. In ambienti sanitari, la Klebsiella può essere trasmessa attraverso il contatto tra le persone (per esempio, da paziente a paziente attraverso le mani contaminate del personale sanitario o di altri soggetti) o, meno comunemente, per contaminazione dell'ambiente (superfici ospedaliere quali sponde del letto, comodini, maniglie delle porte, telecomandi o telefoni). I batteri, infatti, non si diffondono attraverso l'aria.
La Klebsiella è in grado di superare l'immunità innata dell'ospite attraverso vari meccanismi. La capsula polisaccaridica è il determinante principale sia della patogenicità, che dell'antigenicità del microrganismo; in particolare, protegge il batterio dalla fagocitosi da parte dei granulociti polimorfonucleati e previene la fissazione del complemento da parte della via alternativa, inibendo l'attivazione dei vari componenti (specialmente C3b). Solo quando gli anticorpi si legano alla capsula, la fissazione del complemento porta all'eliminazione dei batteri. La Klebsiella produce anche diverse adesine, ciascuna con distinte specificità recettoriali. Queste aiutano il microrganismo ad aderire alle cellule ospiti, meccanismo fondamentale per il processo infettivo. I lipopolisaccaridi (LPS) sono un altro fattore di patogenicità batterica, in quanto inibiscono la formazione del complesso di attacco della membrana (C5b-C9).

Sintomi e Segni clinici, Lesioni e diagnosi

Non vi è alcuna lesione caratteristica ed esclusiva associata all'infezione da Klebsiella; i segni clinici, infatti, sono quelli generalmente associati ad infezioni da batteri gram-negativi.

La polmonite provocata da Klebsiella pneumoniae colpisce tipicamente uno dei lobi superiori del polmone, ma non è esclusa l'infezione dei lobi inferiori.

I segni clinici osservati nei pazienti con malattia extra-polmonare dipendono ovviamente dagli organi coinvolti.

L'esame obiettivo deve includere la ricerca di fattori che predispongono l'individuo allo sviluppo dell'infezione, come eventuali ferite, ustioni ed altri potenziali siti di accesso per la Klebsiella. Una conta completa delle cellule del sangue, di solito, rivela leucocitosi. Un campione di espettorato e i tamponi per la coltura possono essere sottoposti all'identificazione mediante colorazione di Gram, utile per indirizzare la diagnosi (i batteri del genere Klebsiella sono gram-negativi, non mobili, a forma di bastoncello e capsulati). I risultati sierologici non sono comunque sufficienti per la diagnosi; la conferma diagnostica si basa sull'identificazione della specie responsabile mediante coltura e caratterizzazione biochimica di campioni tissutali prelevati dai possibili siti di infezione (per esempio: ferite, siti di accesso venoso periferico o centrale, cateteri urinari, attrezzature di supporto respiratorio ecc.). La Klebsiella può essere isolata da sangue, urina, fluido pleurico e ferite. Occasionalmente, se la diagnosi non può essere ottenuta in altro modo, anche il lavaggio broncoalveolare, con broncoscopia a fibre ottiche, può essere utile per verificare la presenza dei patogeni coinvolti. I batteri identificati nei campioni vengono poi testati per determinare la loro sensibilità a specifici antibiotici (antibiogramma).

Altre indagini dipendono dal tipo di infezione; queste possono includere test di imaging, come ecografia, radiografia e tomografia computerizzata.

Patologie Klebsiella associate

Infezioni nosocomiali. I batteri Klebsiella possono diffondersi rapidamente, causando spesso epidemie nosocomiali. Importanti manifestazioni, tipiche dell'ambiente ospedaliero, comprendono polmonite, batteriemia, infezione delle ferite e delle vie urinarie, colecistite e batteriuria catetere-associata. Oltre al precedente uso di antibiotici e alla debilitazione delle difese dell'ospite, i fattori di rischio per l'infezione da Klebsielle includono l'utilizzo di dispositivi invasivi in €‹pazienti ospedalizzati, come un catetere urinario o venoso centrale, o la contaminazione di attrezzature per il supporto respiratorio. La colonizzazione orofaringea è stata associata all'intubazione endotracheale. Altre infezioni nosocomiali in cui la Klebsiella può essere implicata comprendono colangite, meningite, endocardite ed endoftalmite batterica. Quest'ultimo caso si verifica soprattutto nei pazienti con ascessi epatici e diabete. Queste presentazioni infettive sono relativamente rare.
Infezioni del tratto urinario. Le infezioni delle vie urinarie provocate da Klebsiella sono clinicamente indistinguibili da quelle causate da altri patogeni. La durata della cateterizzazione è il più importante fattore di rischio per lo sviluppo di batteriuria nelle infezioni del tratto urinario catetere-correlate. I sintomi sistemici, quali febbre e brividi, di solito, sono indicativi di una prostatite o pielonefrite concomitante.
Polmonite. L'infezione provocata da Klebsiella a livello dei polmoni si differenzia da altre polmoniti in quanto è associata a cambiamenti distruttivi. La malattia induce un processo necrotizzante, con infiammazione ed emorragia nel tessuto polmonare, che produce un denso ed abbondante espettorato. La malattia è molto grave, a rapida insorgenza ed associata ad esito spesso fatale nonostante il trattamento precoce ed appropriato. L'esordio è generalmente acuto e si manifesta con febbre alta e brividi, sintomi simil-influenzali e tosse. La malattia evolve verso la formazione di raccolte di pus (ascessi) nel polmone o nella membrana tra i polmoni e la parete toracica (empiema). La polmonite da Klebsiella colpisce con predilezione le persone debilitate, in genere uomini di mezza età ed anziani che soffrono di diabete o malattia broncopolmonare cronica. La malattia ha un elevato tasso di mortalità: circa il 50% con terapia antibiotica e quasi il 100% per le persone con alcolismo e batteriemia. Raramente, i batteri Klebsiella provocano polmonite nelle persone sane che vivono al di fuori di una struttura sanitaria (nella comunità).
Rinoscleroma ed ozena. Il rinoscleroma e l'ozena sono due infezioni delle vie respiratorie superiori più rare, causate rispettivamente dai batteri K. rhinoscleromatis e K. ozaenae.

  • Il rinoscleroma è un processo infiammatorio cronico che coinvolge la rinofaringe (cioè la parte superiore della faringe). I pazienti presentano una secrezione nasale purulenta con formazione di croste e noduli che portano all'ostruzione respiratoria. La diagnosi si basa su reperti istologici e sui risultati dell'emocoltura.
  • L'ozena è una rinite cronica atrofica caratterizzata da necrosi della mucosa nasale e scolo nasale mucopurulento. I sintomi più comuni includono congestione e cattivo odore nasale costante. I pazienti possono anche lamentare mal di testa e sintomi attribuibili alla sinusite cronica.

Batteriemia. L'ampio uso di antibiotici ad ampio spettro nei pazienti ospedalizzati ha comportato un'aumentata diffusione della Klebsiella, con sviluppo di ceppi multiresistenti altamente patogenici. La Klebsiella oxytoca è stata implicata nella batteriemia neonatale, soprattutto tra i neonati prematuri. Nelle unità di terapia intensiva neonatale, le epidemie causate da ceppi resistenti agli antibiotici rappresentano un problema più grave e può esservi associato un aumento della mortalità. La sepsi e lo shock settico possono seguire un ingresso dei microrganismi nel sangue (batteriemia) e producono manifestazioni cliniche simili a quelle causate da altri microrganismi enterici gram-negativi.

Epidemiologia

  • Focolai di setticemia neonatale si verificano in tutto il mondo.
  • L'infezione da Klebsiella pneumoniae ha una distribuzione a livello mondiale.
  • L'infezione da Klebsiella rhinoscleromatis ha una distribuzione a livello mondiale e si osserva più frequentemente in aree dell'Europa orientale, Asia meridionale, Africa centrale, e in America Latina.
  • Le infezioni nosocomiali possono colpire gli adulti o bambini, e si verificano più frequentemente nei neonati prematuri e in individui immunocompromessi ricoverati.

Trattamento delle infezioni da Klebsiella

  • Alcuni ceppi di Klebsiella hanno sviluppato un'elevata resistenza a diversi antibiotici (più recentemente anche alla classe dei carbapenemi). La durata della degenza ospedaliera e le procedure invasive sono fattori di rischio per l'acquisizione di questi batteri resistenti.
  • Le infezioni da Klebsiella che non sono farmaco-resistenti possono essere trattate con antibiotici specifici. Il trattamento dipende dagli apparati coinvolti. In generale, la terapia iniziale dei pazienti con possibile batteriemia è empirica (cioè a largo spettro senza attendere conferma dell'agente eziologico responsabile). La scelta di uno specifico agente antimicrobico dipende dal pattern di sensibilità locale evidenziati con antibiogramma. Una volta che la batteriemia è confermata e tipicizzata, il trattamento può essere modificato.
  • Agenti con elevata attività intrinseca contro la K. pneumoniae dovrebbero essere riservati ai soli pazienti gravemente malati. Esempi di tali agenti includono cefalosporine di terza generazione, carbapenemi, aminoglicosidi e chinoloni. Questi agenti possono essere utilizzati in monoterapia o come terapia combinata.
  • Altre misure possono comprendere la correzione di un'anomalia anatomica o la rimozione di un catetere urinario.

Prevenire la diffusione di Klebsiella

Per prevenire la diffusione della Klebsiella tra i pazienti, il personale sanitario deve seguire le precauzioni di controllo delle infezioni specifiche, oltre ad adottare procedure di pulizia rigorose. Queste strategie possono includere il rispetto dell'igiene delle mani e l'indossare abiti e guanti quando si entra in stanze in cui sono ospitati i pazienti con malattie Klebsiella-correlate.