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Epidemiologia e farmacoresistenza dei ceppi di Campylobacter spp. isolati da pazienti dell’Azienda Ospedaliera di Padova Alberto Reale, Medico in formazione specialistica Scuola di Specializzazione in Microbiologia e Virologia Dipartimento di Medicina Molecolare Università degli Studi di Padova

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Epidemiologia e farmacoresistenza dei ceppi di Campylobacter spp. isolati da pazientidell’Azienda Ospedaliera di Padova

Alberto Reale, Medico in formazione specialisticaScuola di Specializzazione in Microbiologia e VirologiaDipartimento di Medicina MolecolareUniversità degli Studi di Padova

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Campylobacter spp

Famiglia Campylobacteriaceae Bastoncini Gram-negativi di morfologia curva Microaerofili (5% O2) o raramente anaerobi

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Campilobatteriosi umane

Patologia più frequente: enterite da C. jejuni, C.coli, C. lari o altre specie (C. concicus, C.upsaliensis...)

Malattie invasive, in particolare nel pazienteimmunocompromesso (sepsi, meningite,miocardite, etc)

Alcuni Campylobacter spp del cavo oraleimplicati nella parodontite.

C. fetus può essere causa di sepsi.

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Campylobacter e patologie autoimmuni

Alcuni ceppi di Campylobacter patogeni sonofortemente associati a: Sindrome di Guillain-Barré (poliradicolonevrite

acuta, mimetismo tra LOS sialilato di alcuniceppi di C. jejuni e gangliosidi presenti nei nerviperiferici).

Artrite reattiva Possibile associazione con l'insorgenza di

malattie infiammatorie intestinali.

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Epidemiologia Patogeni a trasmissione zoonotica (es. pollame,

bovini...) Campylobacter spp (specialmente C. jejuni e C.

coli) sono o stanno diventando la prima causadi enterite batterica di eziologia definita nelmondo occidentale.

A fronte di un calo delle infezioni da Salmonellaspp e Shigella spp le enteriti da Campylobactersembrano stabili o in aumento in Europa e NordAmerica.

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Epidemiologia

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Epidemiologia delle resistenze

La resistenza alla ciprofloxacina è bassa inAustralia, Nord America, paesi scandinavi.

In generale più alta in Europa, soprattutto nel SudEuropa.

Molto elevata nel Sud-Est asiatico (es Thailandia). Poco diffusa la resistenza ai macrolidi. C. coli è associato a maggiore farmacoresistenza

di C. jejuni.

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Diagnosi

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Esame colturale

Feci in terreno di trasporto (ad es Cary-Blair) Isolamento su terreno selettivo (o non selettivo

dopo filtrazione) Ad es. Campylobacter Blood Agar (Campy-Ba) Vancomicina, trimethoprim, polimixina B,

amfotericina B, cephalothin. Incubazione in microaerofilia (5% O2, 10% CO2

85% N2) per 48h Temperatura di crescita 42°C

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Identificazione da colonia

Spettrometria di massa MALDI-TOF

Test fenotipici (ad es ossidasi, catalasi)

Test immunologici

Biologia molecolare

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Isolamento in coltura consente di eseguire testfenotipici di suscettibilità agli antibiotici.

Individuazione di più specie di Campylobacter,ad es C. lari.

Sensibilità inferiore ai test di biologiamolecolare.

Alcuni Campylobacter spp potenzialmentepatogeni richiedono una temperatura di 37°Ce/o atmosfera arricchita in H2 (ad es C.concisus)

Identificazione da colonia

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Biologia molecolare

Ricerca diretta di acidi nucleici su feci fresche o in mezzo di trasporto (ad es Real-Time PCR)

Sensibilità e specificità molto elevate

Numerose metodiche commerciali, spesso multiplex per un pannello di enteropatogeni.

Nella nostra struttura utilizzo di FILMARRAY® Gastrointestinal (GI) Panel (BioMérieux)

A fronte di un costo relativamente elevato, individuazione rapida (poche ore) di batteri, virus e parassiti

C. jejuni, C. coli, C. upsaliensis

No individuazione farmaco-resistenze, sebbene possano essere ricercate in biologia molecolare (a patto di conoscere le mutazioni target).

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Test immunologici

Ricerca antigene su feci.

Ricerca anticorpi su siero (valore soprattuttoepidemiologico, o di studio dei pazienti consospette sequele immunomediate)

IgA, IgG (ELISA)

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Test suscettibilità antimicrobici

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Metodiche

Microdiluizione in brodo (consente di definire laMinimal Inhibitory Concentration o MIC)

Disk diffusion su MH agar

E-test su MH agar (striscia graduata che rilasciaconcentrazioni diverse del farmaco testato:consente di definire la MIC).

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L'agenzia europea EUCASTfornisce breakpoint interpretativi perciprofloxacina, eritromicina(predittiva di suscettibilità oresistenza a tutti i macrolidi),tetraciclina (predittiva anche perdoxiciclina).

La Società Francese diMicrobiologia fornisce breakpointanche per gentamicina (usata pertrattare le infezioni sistemiche) eamoxiclavulanato.

La patologia enterica si risolve incirca una settimana in assenza diterapia.

Una terapia antibiotica appropriatariduce la durata dei sintomi e ilrischio di complicanze.

Indicazione soprattutto in individuiimmunocompromessi, anziani e pzpediatrici.

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Interpretazione test suscettibilità antimicrobici

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Campylobacter spp a Padova

La UOC di Microbiologia e Virologiadell'Azienda Ospedaliera esegue coprocolturesu campioni di pazienti ricoverati o in regimeambulatoriale.

La ricerca di Campylobacter spp viene eseguitadi routine su tutte le coprocolture (incubazione a42°C in microaerofilia per 48h).

Nel periodo 2013-2017 tutti gli isolatiappartenevano alle specie C. jejuni o C. colitranne un isolato di C. fetus da emocoltura.

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Distribuzione temporale degli isolati 2014-2017

2014 2015 2016 20170

20

40

60

80

100

120

140

160

n° isolati Campylobacter

n° isolati Campylobacter

2014 2015 2016 20175000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

9000

totale coprocolture

totale coprocolture

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Pazienti interni o ambulatoriali

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Distribuzione per sesso

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Distribuzione per fasce d'età

La distribuzione per fasce d'età dei pazienti per cui viene richiesta una coprocoltura si mantiene stabile, con preponderanza di soggetti pediatrici e soprattutto anziani.

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Distribuzione per fasce d'età

La percentuale di colture positive perCampylobacter è però maggiore nei giovaniadulti.

Età 0-15 Età 15-30 Età 30-60 Età >600,00%0,50%1,00%1,50%2,00%2,50%3,00%3,50%4,00%4,50%5,00%

2014201520162017

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Farmacoresistenza

In linea con quanto osservato nel Sud Europa,elevata prevalenza di resistenza allaciprofloxacina.

Si mantiene bassa la resistenza ai macrolidi.

2014 2015 2016 20170

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

CIPROTETRAERITRO

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Campylobacter coli

Nel periodo in esame 22 isolati C. coli (13 nel2016 e 9 nel 2017)

In linea con quanto riportato in letteratura, C. coliha un maggiore tasso di antibiotico resistenza.

Le variazioni annuali risultano maggiori per ilbasso numero di campioni positivi.

2016 2017

R eritromicina 30,77% 11,11%

R ciprofloxacina 100% 77,78%

R tetraciclina 92,31% 55,6%

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Multiresistenza

Tra il 2014 e il 2017 19 isolati di C. jejuni e 4 di C.coli resistenti a eritromicina.

14/19 ceppi di C. jejuni e 4/4 di C. coli risultavanoresistenti anche a ciprofloxacina e tetraciclina.

Nei casi in cui sono stati testati altri farmaci, MICbassa a gentamicina e carbapenemi (imipenem)

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Basi molecolari della resistenza

99 isolati del periodo 2014-2016 analizzati Ricerca tramite PCR della mutazione T86I nel

gene gyrA (resistenza alla ciprofloxacina: 53/66isolati)

Ricerca tramite PCR di tetO (resistenza allatetraciclina: 44/44 isolati)

Sequenziamento gene rRNA 23S su 4 isolati(resistenza a eritromicina: in corso)

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Conclusioni• L’epidemiologia dei ceppi di Campylobacter isolati a

Padova si inserisce nel più ampio contesto(sud)europeo.

• Rimangono diverse questioni aperte, ad es:• Qual è il reale tasso di positività? (utilizzo in routine del

solo metodo colturale).• Impatto delle infezioni da Campylobacter spp diversi

da C.coli e C.jejuni• Qual è il contributo della terapia antibiotica clinica e

dell’utilizzo di antibiotici negli animali da allevamentoall’insorgere delle resistenze?

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Bibliografia EFSA (European Food Safety Authority) and ECDC (European Centre

for Disease Prevention and Control), 2017. “The European Unionsummary report on antimicrobial resistance in zoonotic and indicatorbacteria from humans, animals and food in 2015.” EFSA Journal2017;15(2):4694,212 pp.

Cha, Wonhee, et al. “Antimicrobial susceptibility profiles of humanCampylobacter jejuni isolates and association with phylogeneticlineages”. Frontiers in microbiology 7 (2016).

Kaakoush, Nadeem O., et al. “Global epidemiology of Campylobacterinfection”. Clinical microbiology reviews 28.3 (2015): 687-720.

Cody, Alison J., et al. "A longitudinal 6-year study of the molecularepidemiology of clinical Campylobacter isolates in Oxfordshire, UnitedKingdom." Journal of clinical microbiology 50.10 (2012): 3193-3201.

Fitzgerald, Collette. "Campylobacter." Clinics in laboratory medicine35.2 (2015): 289-298.

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Ringraziamenti Dott. Cristiano Salata1,2

Dott.ssa Valeria Michela Besutti2

Dott.ssa Lucia Rossi2

Dott.ssa Maria Vittoria Salvati1

Dott.ssa Alessandra Piccirillo3

Prof.ssa Cristina Parolin1, direttore Dipartimento di MedicinaMolecolare, Università degli Studi di Padova

Prof. Giorgio Palù1,2, direttore U.O.C Microbiologia e Virologia,Azienda Ospedaliera di Padova

1Dipartimento di Medicina Molecolare, Università degli Studi di Padova

2U.O.C Microbiologia e Virologia, Azienda Ospedaliera di Padova

3Dipartimento di Biomedicina Comparata e Alimentazione, Università degli Studi diPadova

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Grazie per l'attenzione!