La Tularemia: aspetti sanitari, zoonosici e implicazioni bioterroristiche. Massimo Fabbi / Nadia Vicari
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1 Corso teorico-pratico: Il ruolo del laboratorio della diagnosi delle zoonosi e delle malattie trasmesse da vettori - I.N.M.I. - IRCCS Lazzaro Spallanzani, Roma, 1-2 Ottobre 2014 La Tularemia: aspetti sanitari, zoonosici e implicazioni bioterroristiche Massimo Fabbi / Nadia Vicari Centro di Referenza Nazionale per la Tularemia Centro di Referenza Nazionale per le Clamidiosi Animali Sezione Diagnostica di Pavia Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell Emilia Romagna Bruno Ubertini Overview
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3 PRIME SEGNALAZIONI DELLA MALATTIA: 1653 Norvegia (tularemia like disese of lemmings) 1818 Giappone (Yato bio-hare disease) 1890 Norvegia (lemming fever) 1908 Utha (USA) 1914 Ohio (USA) primo caso certo di tularemia nell uomo 5 Grande impulso alle conoscenze (sistemi diagnostici) Collegò la malattia dei roditori a quella dell uomo Da lui il nome : Francisella tularensis 6
4 7 Coccobacillo gram negativo pleomorfo È tra i più piccoli batteri conosciuti (0,2 x 0,0,7µ µm) Probabilmente il più altamente infettante Immobile, aerobio obbligato, non sporigeno Dipendenza da cistina e CO2 per la crescita colorazione di gramgram x 8
5 Fam. Francisellaceae famiglia Francisellaceae genere Francisella specie F. novicida F. tularensis F. philomiragia subsp.tularensis (tipo A) subsp. holarctica (tipo B) subsp. mediasiatica A I A II Er s Er r 9 Specie di maggior interesse sanitario F. tularensis subsp.tularensis (tipo A): presente in Nord America. Ma. Segnalata 3 volte anche in Europa: 2 in Slovacchia e 1 in Austria (da acari e zecche).. notizia ad oggi poco credibile - virulenza elevata per l uomo e gli animali - da 1-10 batteri per via SC - 25 batteri per aerosol F. tularensis subsp.holarctica (tipo B): - più raramente fatale per l uomo e presente in Asia, Europa, USA. - Associata a roditori semi-acquatici in USA (castori) - A micromammiferi terricoli e lepri in Europa e Russia - Spesso associata a ruscelli, laghi, stagni e fiumi 10
6 trofozoita cisti vitale per mesi alle basse temperature (fango e carcasse in decomposizione) ospite di amebe a vita libera come Legionella (mantenimento - replicazione) replicazione-mantenimento in biofilm e superfici naturali sensibile ai detergenti ed ai comuni disinfettanti (saponi, cloro) 11 PRESENTE NELL EMISFERO NORD...MA NON DEL TUTTO caso umano Da F. novicida. 1 da F philomiragia 1 caso umano Tasmania-F. tularensis holarctica Morso da Opossum 12
7 La Tularemia, dov è? 13 La Tularemia, dov è? 14
8 Tularemia in Italia Humans and animals cases reported since 1964 (northern-center Italy) 15 Dubbi sulla 1 a segnalazione in Italia: Baldelli 1931 (Pseudotbc?) Certa: 1964: Oltrepò Pavese Rinaldi et.al.
9 Provincia di Arezzo Centinaia di casi da consumo d acqua da acquedotti non protetti e non clorati Val di Vara
10 19 Pistoia casi ospedalizzati circa 2000 persone esposte 2008 Fonte del Faggione m. s.l.m (Pistoia)
11 Ospiti di Francisella tularensis N di specie Mammiferi 190 Invertebrati 88 Uccelli 23 Anfibi 3 In natura èsoprattutto malattia di roditori e lagomorfi nei quali si manifesta spesso con quadri di setticemia letale a rapido decorso Specie di animali sensibili in Europa Lagomorfi Arvicole Scoiattoli Piccoli roditori-sciuridi (cane della prateria) Primati non umani 22
12 Haemaphysalis concinna Vettori- Zecche Dermacentor reticulatus Europa Dermacentor reticulatus/marginatum Ixodes ricinus Haemaphysalis concinna Dermacentor variabilis USA: Ambliomma americanum Dermacentor variabilis Dermacentor andersoni Amblyomma aericanum Il germe èpresente nell emolinfa, saliva e feci per lunghi periodi (mesi) Trasmissione transtadiale Transovarica (?) 23 ZANZARE E TAFANI aedes cinereus In Scandinavia -Molti casi ogni anno da punture di zanzare. -Stretta correlazione dei casi con l aumento delle popolazioni di zanzare ochlerotatus excrucians Haematopota pluvialis 24
13 nell uomo Ospite accidentale all interno del ciclo si infetta facilmente attraverso diverse vie con sviluppo di differenti quadri clinici Non c è trasmissione interumana. 26
14 Malattia nell uomo: Modalità di infezione Per contatto diretto attraverso cute e mucose anche integre (frequente tra cacciatori, guardiacaccia, laboratoristi) manipolazione animali vivi/morti e di carni infette (eviscerazione) prima della cottura Malattia nell uomo Modalità di infezione Punture di artropodi e zanzare. Frequenti in Europa e USA Scandinavia Europa (Nord / Est) ed USA 28
15 Malattia nell uomo Modalità di infezione Inalazione di polveri infettanti durante lavori agricoli (gravi forme polmonari) (es. taglio dell erba -frequenti casi negli USA, Spagna) Malattia nell uomo Modalità di infezione Ingestione di acque o verdure contaminate Recente epidemia in Kosovo (450 casi accertati, circa 700 presunti) 30
16 Malattia nell uomo 31 Tularemia: ulcera cutanea
17 linfoadenite latero-cervicale (ingestione) Fonte:WHO Linfoadenite ascellare (contatto lepre) Forma polmonare: Infiltrati nella parte inferiore sinistra Lnn- seno. Forma Ghiandolare (zecca) Clinica Malattie Infettive. IRCCS policlinico S. Matteo Pavia Armed Forces Institute of Pathology. Tularemia: forma ulceroghiandolare da puntura di zanzara (Germania) Hanke et.al.. Eur.J.Pediatr. 01/2009. Ulcerazione nel sito di inoculazione linfonodi ulcera Puntura di zanzara. Ascesso 5 settimane dopo 20 giorni dopo Linfonodi pre-auricolari 34
18 Diagnosi clinica: impossibile. Diagnosi anatomo-patologica (nella lepre): non conclusiva - Lesione patognomonica in forma acuta splenomegalia - Forme croniche (est Europa): lesioni simil -ascessuali a vari parenchimi (polmone, sierose, rene) - Diagnosi differenziale con Toxoplasmosi, Pseudotubercolosi (Y. Pseudotuberculosis), Brucellosi, Pasteurellosi setticemica, Stafilococcosi disseminata. Altre splenomegalie aspecifiche (es. da35 stasi) Tularemia Lepre, forma acuta: splenomegalia (IZSLER-PV) 36
19 Pericardite Noduli renali ascessi polmonari Orchite Tularemia nella lepre Lesioni croniche (import Ungheria) IZSLER -PV Regione sternale: ascesso sottocutaneo e microascessi Regione costale: microascessi
20 Tularemia nella lepre. Lesioni croniche (import Romania) IZSLER -PV Pericardio: microascessi 39 Tularemia nella lepre (import Romania) IZSLER -PV Milza: splenomegalia Rene: pielonefrite purulenta 40
21 Anche nel mare! Francisellosi dei pesci (F. noatunensis) Spleen from cod with Francisella-infection. (Photo: Anne Berit Olsen, National Veterinary Institute, Norway) - Atlantic cod: necrosi ed ascessi slenici Norwegian School of Veterinary Science 41 Francisella tularensis come arma biologica 42
22 Bioterrorismo: agenti di categoria A classificazione CDC Antrace (Bacillus antracis) Botulismo (Clostridium botulinum) Peste (Yersinia pestis) Tularemia (Francisella tularensis) Vaiolo (Variola maior) Virus delle febbri emorragiche (Filovirus-Ebola,Marburg / Arenavirus-Lassa) 43 Francisella tularensis come arma biologica Francisella Tularensis come arma biologica 1,2 x 3-5 µm 0,8 x 2-3 µm 0,2 x 0,7 µm Bacillus anthracis Yersinia pestis Francisella.tularensis 1000 X 1000 X 1000 X
23 Francisella Tularensis come arma biologica Elementi a supporto: - Bassa carica infettante (1-10 batteri) - Facilità di disseminazione (aerea, idrica) - Elevato potere patogeno (alta mortalità) - Creazione di ceppi multiresistenti a CAF, streptomicina, tetracicline (USA ed ex Unione Sovietica) 45 Francisella Tularensis come arma biologica Simulazione WHO: Aerosol di 50 Kg di F. tularensis su area metropolitana di 5 milioni di persone: colpiti morti - sintomi persistenti per settimane o mesi Costo sociale (stima CDC) da attacco terroristico da F. Tularensis: 5,4 Bilioni di $ / persone esposte 46
24 SALUTE PUBBLICA E PROFILASSI Vaccinazione - Non esistono vaccini autorizzati - Ceppo di origine russa (LVS) naturalmente attenuato, utilizzato su 60 milioni di persone tra il 1946 e utilizzato da USA e USSR a protezione dei militari e personale di laboratorio durante la guerra fredda - Necessità di stimolare la risposta cellulo-mediata - Persistenza dell immunità da infezione naturale: circa 25 anni - Molti studi attuali (e finanziamenti, soprattutto in USA) in questa direzione (primati non umani) 47 Serological test DIAGNOSI DI LABORATORIO Molecular test Mice inoculation Cultural test:
25 AGGLUTINAZIONE RAPIDA SU VETRINO (test «di campo») 49 MICROAGGLUTINAZIONE LENTA Cut-off In Medicina Veterinaria 1:40 sospetto / 1:80 positivo Nell uomo: 1:128 / 1:160 sul singolo siero Positive control Serum A 1:320 Positive control Serum B 1:160 Negative control serum Antigen 50
26 Terreno colturale -Agar Cistina con o senza antibiotici Crescita lenta: h Colonie grigio verdastre caratteristiche Piccoli Cocchi Gram negativi Agglutinazione (siero specifico) PCR / PCR Real Time Sequenziamento. Prova biologica (topi) 51 Diagnosi molecolare? Dr.ssa Vicari! 52
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