Micologia medica: patogeni emergenti e vecchie conoscenze. Chi siamo. Istituto Cantonale di Microbiologia. Che cosa facciamo II.

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Mattia Corradini
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1 Chi siamo Istituto Cantonale di Microbiologia L è il centro di competenza in microbiologia, in particolare per la diagnosi ed il controllo delle malattie infettive (cliniche e veterinarie) nel Canton Ticino. PD Dr. O. Petrini Che cosa facciamo Analisi microbiologiche per il rilevamento di infezioni batteriche, fungine e virali. Sorveglianza delle malattie infettive su mandato delle autorità sanitarie cantonali e federali. Studi clinici ed epidemiologici in collaborazione con l Ufficio del medico cantonale e con terzi. Centro nazionale di referenza per la Legionella. Indagini microbiologiche nell ambito di progetti medici e ambientali. Che cosa facciamo II Sviluppo e validazione tecnica di nuove metodologie diagnostiche. Consulenza per problemi d igiene ospedaliera, specialmente in relazione a istituzioni non ospedaliere. Biosicurezza nel cantone. Formazione in microbiologia per laboratoristi e laboratoriste medici, microbiologi e personale medico. Amministrazione e promozione del centro di biologia alpina di Piora. Cosa sono i funghi? Micologia medica: patogeni emergenti e vecchie conoscenze Parete cellulare: Nucleo: Fruttificazioni: Ruoli ecologici: Distribuzione: chitina, glucani (raramente cellulosa) eucarionte, homo-, hetero-, dicarionte, aploide o diploide microscopiche o macroscopiche, differenziate simbionti, saprobi, parassiti, iperparassiti In tutte le regioni, ca specie descritte, 1,5 Mio in totale 300 patogene per l uomo

Sorveglianza delle malattie infettive su mandato delle autorità sanitarie cantonali e federali. Studi clinici ed epidemiologici in collaborazione con l Ufficio del medico cantonale e con terzi.

2 Filogenia Animalia (Metazoa) Funghi: ciclo vitale Plantae Fungi Basidiomycota Ascomycota Zygomycota Chytridiomycota Protista Chromista: Oomycota, Myxomycota Virus, Archaea, Bacteria Da: Creative Commons Attribution-No Derivative Works License - Version 3.0. I funghi sono pleomorfici Le fasi del ciclo Germinazione Anamorph + Teleomorph = Holomorph Anatomic Morphology Sopravvivenza Forma Forma Formazione vegetativa Sessuata di spore Aspergillus Eurotium Distribuzione Riproduzione Colonizzazione 10 Dimorfismo nei funghi Monofattoriale Blastomyces dermatitidis, Paracoccidioides brasiliensis: M L a 37 o C Multifattoriale Candida albicans: M L ad alte concentrazioni di zuccheri o in presenza di gruppi SH Combinazione di fattori Histoplasma capsulatum: M L a 37 o C e ad alte concentrazioni di zuccheri e in presenza di gruppi SH Patogeni: le loro dimensioni Virus 0.08 µm Cocci 0.8 µm Bacilli 4-6 µm Spirochetes 8-10 µm Protozoa 15 µm Micosi umane (spore) Nematodi µm fino a 100 µm >10 mm

I funghi sono pleomorfici Le fasi del ciclo Germinazione Anamorph + Teleomorph = Holomorph Anatomic Morphology Sopravvivenza Forma Forma Formazione vegetativa Sessuata di spore Aspergillus Eurotium

3 Funghi e malattie da loro provocate 1. Ipersensitività (Allergie) 2. Micotossicosi 3. Micetismo (Avvelenamento da funghi) 4. Micosi Ipersensitività (Allergie) Farmer s lung (Polmonite allergica) Paglia con muffe (Aspergillus) Malattia del birraio ( polmonite ricorrente) Malto ammuffito (Aspergillus) Cheese washer s lung (polmonite del casaro) Formaggio molle (Penicillium casei o P. roqueforti) Maple bark stripper s disease (Polmonite del legnaiolo) Legno ammuffito (Cryptostroma corticale) Mycotossicosi Ergotismo Claviceps purpurea Tossicosi Agente patogeno Tossina Micotossicosi da Fusarium ( Hole in the head syndrome, 1989) Fusarium spp. Fusarina C, Zearalenone, Trichotecine, Fumonisina Ocratossicosi (Balkan endemic Nephropathy, 1952) Aflatossicosi (Turkey X disease, 1960) Penicillium verrucosum (Aspergillus alutaceus) Aspergillus flavus, A. parasiticus Beriberi cardiaco(1890) Penicillium citreonigrum (Ergotismo (Fuoco di Sant Antonio) Claviceps spp., Endofiti delle graminee Ocratossina A Aflatossine (v.a. B1, B2, G1, G2) Citreoviridina Ergot Infezioni fungine: fattori predisponenti Micosi 1. Aumentato stato metabolico 2. Modificazione dei processi metabolici 3. Modificazione della struttura della parete cellulare Contenuto in carboidrati Struttura lipidica Aggregazione di RNA Ospite normale Patogeni sistemici Patogeni cutanei Patogeni subcutanei - 25 species - 33 species - 10 species Paziente immunocompromesso Funghi opportunistici species

(polmonite del casaro) Formaggio molle (Penicillium casei o P.

4 Micosi in pazienti affetti da HIV Mycosi - I - Istoplasmosi (Histoplasma capsulatum) Blastomicosi (Blastomyces) Cryptococcosi (Cryptococcus) Aspergillus Candida Micosi primarie: Infezioni fungine in ospiti normali Micosi secondarie: Infezioni fungine in ospiti immunocompromessi Micosi opportunistiche: causate da funghi che non sono necessariamente patogeni Mycosi - II - Alternaria alternata Opportunistiche Alternaria spp., Aspergillus spp., Acremonium spp., Schizophyllum sp. Systemiche Aspergillosi Criptococcosi Coccidiomicosi Aspergillus fumigatus Cryptococcus neoformans Coccidioides immitis Subcutanee Micetoma Sporotricosi Diversi patogeni, tra cui Sporothrix schenckii Dermatofitosi (=Dermatomicosi) (Tinea, Onicomicosi) Candidiasi Dermatofiti Trichophyton rubrum, T. mentagrophytes Candida albicans Emericella nidulans Mucor

Opportunistiche Alternaria spp., Aspergillus spp., Acremonium spp., Schizophyllum sp.

5 Patogenicità: Peculiarità dei funghi 1. Termotolleranza o termoresistenza 2. Capacità di sopravvivenza in tessuti anche a bassa pressione di O 2 3. Capacità di neutralizzare le diffese dell ospite Fattori di patogenicità Adesine Variazioni morfologiche / Dimorfismo Produzione di enzimi (proteasi, fosfolipasi, fenolossidasi) Incapsulamento Produzione di tossine Siderofori Produzione di melanina Resistenza alla fagocitosi Proteasi e tossine I dermatofiti Elastasi (A. fumigatus. A. terreus, dermatophytes) Cheratinasi (dermatofiti) Collagenasi (dermatofiti) Emolisine, endotossina (A. fumigatus) Emolisine, canditossina (Candida) Foto: Dr. Hunt Diagnosi differenziale dei dermatofiti Microsporum Caratteristiche in coltura Micromorfologia Formazione di pigmenti Cheratinolisi in vitro Idrolisi dell urea Requisiti nutritivi (vitamine, amminoacidi) Digestione della gelatina M. gypseum

Produzione di tossine Siderofori Produzione di melanina Resistenza alla fagocitosi Proteasi e tossine I dermatofiti Elastasi (A. fumigatus. A.

6 Dermatofiti zoofili Epidermophyton Organismi che vivono sull animale e si trasmettono all uomo per contatto diretto con l animale o per trasmissione da peli infetti E. floccosum infetta pelle e unghie, raramente i capelli dell uomo M. canis T. mentagrophytes: perforazione dei capelli T. mentagrophytes T. rubrum: Onicomicosi Epidermophyton floccosum

floccosum infetta pelle e unghie, raramente i capelli dell uomo M. canis T.

7 Terapia Griseofulvina Tinactina Clotrimazolo Miconazolo Ketoconazolo Itraconazolo Terbinafina Candidiasi Foto: Dr. Hunt Candida spp. (albicans) Vaginale Mucocutanea Oculare Boccale Sangue Candidiasi Dermatiti Vaginiti Infezioni del tratto urinario Mucose Setticemia (Stati Uniti: la quarta causa più comune di setticemia nosocomiale) Endocarditi Polmoniti Candidiasi Fattori di rischio: Chirurgia Cancro Chemioterapia Terapia antibiotica Bruciature Tossicodipendenza Terapia Nistatina Vaginiti Infezioni cutanee Fluconazolo Itraconazolo Micafungina, Caspofungina Anfotericina B

Uniti: la quarta causa più comune di setticemia nosocomiale) Endocarditi Polmoniti Candidiasi Fattori di rischio: Chirurgia Cancro Chemioterapia

8 Aspergillus niger, A. flavus Aspergillosi Aspergillosi invasiva Metodi di rilevamento 10-20% Leucemia 5-13% Trapianti ossei 5-25% Problemi cardiopolmonari Solo 34% dei casi è guaribile con le terapie a disposizione Colture Test del galattomannano Agglutinazione su latex (limite: 15 ng/ml) Radioimmunoassays (non commerciali) (limite: 10 ng/ml) ELISA (inibizione e sandwich limite: 15 ng/ml) PCR (generale e specifica per le specie) Foto: Dr. M. Horgan AI: Diagnosi e terapia Broncoscopia Biopsia Terapia antifungica Anfotericina B Imidazoli Caspofungina Granulocyte colony stimulating factor Terapia d aiuto (Schema: Dr. M. Horgan)

guaribile con le terapie a disposizione Colture Test del galattomannano Agglutinazione su latex (limite: 15 ng/ml) Radioimmunoassays (non commerciali)

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