Sistema nervosoOrganizzazione• Sistema Nervoso Centrale (SNC): encefalo emidollo spinale• Sistema Nervoso Periferico (SNP): nervi periferici• Fisiologicamente sterile:– assenza di flora “autoctona”• Difese naturali del SN:– cranio e vertebre– cellule di microglia e macrofagi– presenza di una Barriera Emato-Encefalica (BEE) edella Barriera Emato-fluido cerebrospinale (BECS)che impediscono l’accesso cerebrale/meningeo a:• microrganismi• farmaci (es. antibiotici)• sistema immune

SISTEMA NERVOSOInfezioni

• Infezioni del SNC:– Meningiti (acute o croniche)– Encefaliti (acute o croniche)

– Ascessi cerebrali• Infezioni del SNP:

– Tetano– Sindrome Guillian-Barrè

– Botulismo

MeningiStruttura ed organizzazione• 3 membrane connettivali(nell’insieme costituiscono la barrieraemato-encefalica) a rivestimento delcervello e della colonna vertebrale:– Dura madre• doppio strato: il primo a contatto con ilperiostio; l’altro, a contatto con lemeningi (decorre attraverso il foramenmagnum, copre CN’s)– Aracnoide• tesa a ponte sopra i solchi cerebrali• granulazioni aracnoidali che siproiettano nei seni venosi, (dove illiquor diffonde verso il torrenteematico)• spazio subaracnoidale occupato dalliquor cefalo-rachidiano– Pia madre• delicata, altamente vascolarizzata• a contatto con il cervello e la colonnavertebrale

Con il rachide, le meningi delimitano tre spazi: vertebra < spazio EPIDURALE < dura madre dura madre < spazio SUBDURALE < aracnoide aracnoide < spazio SUBARACNOIDALE < pia madre (contiene il liquor)Ciascuno di questi spazi è sede di infezioni distinte

MeningiSpazi meningei

DefinizioneLa meningite è definita come l’infiammazione delle meningi: pachimeningite(dura madre), leptomeningite (pia madre, aracnoide). Se severa, può evolvere inencefalite, stato infiammatorio del cervello. Può essere causata da agenti infettivi,metastasi, agenti chimici e/o farmaci.TipologiaFULMINANTE: evoluzione rapida (coma, shock), quasi sempre irreversibile.ACUTA: esordio e sviluppo nel corso di ore o di pochi giorni.SUBACUTA: decorso lento e insidioso, con segni meningei sfumati (solitamentecausata da bacillo tubercolare oppure da miceti).RICORRENTE: ripetuti episodi anche a distanza che sono espressionegeneralmente di un difetto dell'ospite, o dell'anatomia locale oppure delle difeseantibatteriche immunologiche (trauma cranico, pazienti HIV+, ecc).DECAPITATA: forma il cui decorso è attenuato per il precoce intervento conterapia antibiotica (N. meningitidis; alta frequenza di falsi negativi al colturale).

I microrganismi debbono superare la barriera morfo-funzionale (emato-liquorale,emato-encefalica, meningo-encefalica) posta a protezione di LCR e SNC:– via ematogena (batteriemia, viremia): la più frequente– per contiguità:• da focolai infettivi parameningei (otiti, sinusiti, mastoiditi, ascessi cerebrali) attraverso lalamina cribrosa etmoidea, la guaina olfattoria, plessi corioidei, i vasi ematici/linfatici;• comunicazioni anomale post-chirurgiche e traumatiche fra gli spazi subaracnoidali e siticolonizzati (naso e seni paranasali, secondaria a frattura della base cranica);• drenaggio di LCR;– per contagio diretto: rachicentesi, ferite penetranti, traumi cerebrali aperti, fratture,interventi neurochirurgiciSite all’interfaccia tra circolo sistemico e parenchima cerebrale, le leptomeningi - ed inparticolare gli spazi di Virchow-Robin - rappresentano il principale sito diingresso dei microrganismi.Il liquor è veicolo di diffusione dell’infezione che, se non contrastata, si estende alparenchima cerebrale (meningo-encefaliti).Le forme PRIMARIE, si sviluppano in assenza di infezioni extra-cerebrali.Nelle forme SECONDARIE, l’infezione diffonde per contiguità dai foci infettiviparameningei, o per metastasi da foci situati a distanza (tifo, polmonite,tubercolosi).

MENINGITEEZIOLOGIA• Le meningiti batteriche vengono indicate con il termine “meningitipurulente” (a liquor purulento)• Le meningiti non batteriche, ad esempio quelle virali, vengonoindicate come “meningiti asettiche” (a liquor trasparente)– Il liquor risulta trasparente anche in caso di infezione da M. tuberculosis, Funghi,Leptospira• La causa più frequente di meningite è una infezione virale chegeneralmente si risolve in assenza di trattamento.• Le meningiti batteriche sono estremamente gravi e possono causarel’exitus o danno cerebrale anche in presenza di trattamento.• Altri agenti eziologici: parassiti, Chlamydia spp, Mycoplasma spp,Spirochete, Rickettsiae.

MENINGITE BATTERICAEPIDEMIOLOGIA Incidenza: 1 milione di casi/anno (mondo); 3-12 casi/100.000 persone/anno (Italia) Mortalità: 5% negli adolescenti, 25% nei neonati e negli adulti Fattori di rischio: età, gravidanza, ambienti comunitari, immunocompromissione Trattamento disponibile: terapia antibiotica (“mirata” vs l’agente eziologico) Reservoir: uomo Eziologia: dipendente dall’età del paziente; le meningiti pneumococciche sono le piùcomuni (6.000 casi/anno) ed associate al più alto tasso di mortalità (20-30%):1. neonati (< 1 mese):bacilli Gram-negativi (E. coli K1) (50-60%)streptococchi gruppo B (S. agalactiae) (20-40%)Listeria monocytogenes (2-10%)2. bambini e ragazzi fino a 15 anni:Neisseria meningitidis (25-40%; max incidenza nel 1°anno di vita)Streptococcus pneumoniae (10-20%)Haemophilus influenzae tipo b (25-40%; in declino, per vaccinazione)3. adulti (anziani, immunocompromessi):Streptococcus pneumoniae (30-50%)Neisseria meningitidis (10-35%) (causa principale di fenomeni epidemici)S. aureus (5-15%)bacilli Gram-negativi (anziani) (1-10%)Meningite da anaerobi: associata a foci contigui di infezione (otite, sinusite, faringite,ascesso cerebrale, tumori testa/collo, recenti interventi in questi distretti o ferite infette,post-trauma, post-operatorio neurochirurgico).

Meningiti virali (“asettiche”)• Decorso meno grave della meningite batterica: benigno arisoluzione spontanea• Sindrome caratterizzata da comparsa acuta di sintomimeningei (febbre, cefalea, fotofobia) ma senza rigidità nucale• La meningite asettica può avere varia eziologia, sebbene piùfrequentemente causata da un agente virale:– M. tuberculosis– Funghi– Leptospira• Aspetto del liquor: trasparente, mai purulento• Cellularità del liquor: pleiocitosi (inizialmente mista neutrofilomononucleare,quindi linfomonocitica)

MENINGITE VIRALEEPIDEMIOLOGIA Incidenza: 1 milione di casi/anno (mondo); 5-35 casi/100.000 persone/anno (Italia) Mortalità: decorso meno grave della meningite batterica: benigno a risoluzionespontanea Fattori di rischio: età, gravidanza, ambienti comunitari, immunocompromissione Trasmissione: principalmente interpersonale, ma anche vettori animati (artropodi) perArbovirus. Incubazione: Variabile: 3-6 gg (Enterovirus), 2-15 giorni (Arbovirus) Trattamento disponibile: generalmente ad autorisoluzione. Reservoir: uomo (Enterovirus, Adenovirus, Morbillivirus, Herpes Simplex, Varicella) onaturale (uccelli per Arbovirus) Eziologia: le meningiti da Enterovirus sono le più comuni (85%): - Enterovirus (Poliovirus, Coxsackievirus, Echovirus)- Herpesvirus (HSV 1/2, Varicella-zoster, Epstein Barr, ytomegalovirus). - Togavirus (Eastern equine, Western equine, Venezuelan equine; St. Louis,Powasson, California, West Nile) -Mixo/paramyxovirus (Influenza/parainfluenza, Parotite, Morbillo) -Miscellaneous (Adenovirus, LCM, Rabbia, HIV)

Gli Enterovirus rappresentano la forma più frequente dimeningite asettica stagionale

Infezioni del SNCMeningite: diagnosi di laboratorio• Il sistema nervoso attua strategie atte a limitare l’infiammazione, perché i suoieffetti potrebbero essere più deleteri dell’agente patogeno che l’ha innescata.• Le infezioni del SNC, la meningite in particolar modo, rappresentano una veraemergenza medica. Debbono quindi essere:– riconosciute tempestivamente– correlate, possibilmente, con l’agente patogeno– trattate immediatamente sulla base della eziologia• Il maggior contributo alla diagnosi eziologica è sicuramente dato dallostudio microbiologico del LCR. L’esame microbiologico si basa sulla ricercadiretta dell’agente infettivo (esame microscopico, ricerca di antigenibatterici/fungini, amplificazione genica), sugli esami colturali del liquor chevanno di norma associati alla contemporanea esecuzione dell’emocoltura edalla ricerca della risposta anticorpale antimicrobica.• Il sospetto di meningite richiede quindi il prelievo di LCR mediante esecuzionedella puntura lombare, anche in presenza di sintomatologia sfumata.• L’analisi di base del LCR si effettua in urgenza ed il laboratorio svolge un ruolo fondamentale.

Analisi del liquor cefalorachidianoPercorsi pre-analitici• LCR è un materiale biologico molto prezioso: il prelievo, l’utilizzo ela sua conservazione debbono essere previamente edaccuratamente concordati tra il clinico ed il laboratorio per fare inmodo che le procedure analitiche inizino immediatamente dopo ilprelievo del campione• La raccolta andrebbe effettuata, quando possibile, prima dell’iniziodella terapia antibiotica poiché essa:– modifica il significato diagnostico di varie tecniche– interferisce con l’isolamento colturale: false negatività• In caso contrario, bisogna avvertire il laboratorista affinché sipossano mettere in atto procedimenti in grado di minimizzare glieffetti inibitori sui microrganismi (resine che rimuovono gli antibiotici,aumento dei volumi colturali e di liquor per diluire l’effetto inibente)• Segnalare la sede di prelievo (lombare, ventricolare, cistico),poiché i valori di riferimento sono, di norma, attribuiti al liquorlombare.

PRELIEVO DI LCR PUNTURA LOMBARE (RACHICENTESI)• Operare in asepsi: accurata disinfezione dellacute nella regione di prelievo• Il paziente viene invitato a sdraiarsi su un fiancoincurvandosi in avanti per separare i processispinosi delle vertebre lombari• Inserimento ago nel canale spinale generalmentetra L3-L4, ma anche L4-L5 o L5-S1• Il liquor può anche essere ottenuto dal ventricolo,cisterna o fontanelle, o dal drenaggio di riserva• Prelievo LCR (pressione > 600 mm Hg:fuoriuscita “spontanea”)

La puntura lombare non è esente da rischi: la complicanza più temuta è‘l’incuneamento’, che si verifica quando le tonsille cerebellari erniano attraversoil foramen magnum del cranio, comprimendo le strutture cerebrali vitali delpeduncolo. Ciò accade più facilmente in presenza di lesioni cerebrali espanse odi pressione intracranica aumentata. Pertanto i pazienti con sospetto clinico di pressione intracranica aumentata nondovrebbero essere sottoposti a puntura lombare e quelli con segni neurologici diDiagnosi di meningite... in assenza di LCRlesioni localizzate dovrebbero essere sottoposti a TC prima di altre procedurevolte ad escludere una lesione. Talvolta il paziente è in condizioni troppo instabili o presenta diatesi emorragicacome risultato di una sindrome settica ed in queste condizioni non può esseresottoposto a puntura lombare. Nei pazienti con controindicazione alla puntura lombare, si deve conseguire ilmassimo impegno per definire la diagnosi microbiologica con ogni altramodalità: Biopsia cutanea (colorazione Gram) Urine (antigeni batterici) Markers infiammatori sierici: aumentatati livelli di procalcitonina (>=0.5 ng/ml) eproteina C reattiva (>=20 mg/l) depongono a favore di una eziologia batterica

Diagnosi di meningite…….... in assenza di LCR

Analisi del LCRPercorsi pre-analitici: trasporto del campione• Inserire i campioni in un contenitore di plastica chiuso• Inviare i campioni in laboratorio entro 15-30 min (max 2 h) dalprelievo:– ipotonicità del liquor causa la lisi dei neutrofili– diminuzione della vitalità batterica: 32% dopo 1 h, 50% dopo 24 h• Trasportare a temperatura ambiente, evitando la refrigerazione:– N. meningitidis, H. influenzae, S. pneumoniae sono organismi “esigenti” che nonpotrebbero sopravvivere a lunghi tempi di trasporto o variazioni di temperatura(microrganismi termosensibili)– è consigliabile congelare il campione, dopo l’esecuzione dell’esame colturale emicroscopico, per indagini successive (ricerca virus, mediante PCR)– trasporto in contenitori privi di ossigeno per la coltura di anaerobi

Analisi del LCRFase analitica: esame chimico-fisicoL’esame chimico-fisico viene effettuato previa centrifugazione e rimozione delsurnatante, poiché le cellule - lisandosi con il tempo - libererebbero il lorocontenuto proteico in sospensione:• Limpidezza: limpido (“acqua di roccia”), opalescente, torbido• Colore: incolore, xantocromico (giallo-arancio: ricco di proteine), eritrocromico(contaminazione, lesione subaracnoidea)• [glucosio]: ¯ (ipoglicorrachia), ­ (iperglicorrachia)– [glucosio]liquor / [glucosio]sangue (soggetto sano = 0.45)• [proteine]: ¯ (ipoprotidorrachia), ­ (iperprotidorrachia)• ­ Proteina C-reattiva, LDH, e neopterina (infezioni batteriche)• Conta cellulare: leucociti (mononucleati, neutrofili, etc.)• [LDH]liquor, ­ LDH (infezioni batteriche)• Esame del sedimento: previa colorazione con May-Grunwald-Giemsa per lostudio delle caratteristiche morfologiche e strutturali.

Meningite batterica vs viraleCaratteristiche chimico-fisiche del LCRSulla base delle caratteristiche chimico-fisiche del liquor,le meningiti vengono classificate in: meningiti a liquor limpido (opalescente ma mai purulento,smerigliato per pleiocitosi). Eziologia prevalentemente virale,ma anche batterica o protozoaria:¯ glicorrachia (tubercolare, Brucella, Salmonella, Leptospira,Listeria)­glicorrachia (o normale): virale, Rickettsiae, Chlamydia,Toxoplasma, Trypanosoma meningiti a liquor torbido (purulento, fuoriesce ad altapressione). Indicativo di eziologia batterica:­ protidorrachia, ­ neutrofili, ¯ glicorrachia): batteri, Candida,Mucor, Naegleria, Acanthamoeba)

Meningite battericadiagnosi microbiologica Aspetto:- grado di torbidità, ed eventuale presenza di coagulo (coagulo “a ragnatela” nellameningite tubercolare)- Colore surnatante, a seguito di centrifugazione Esame microscopico:– totale leucociti (GB) + eritrociti (GR)– differenziazione leucociti polimorfonucleati (PMN) vs leucociti mononucleati,eseguita su conteggio > di 5x106 GB/l.– Conteggio totale GR (eseguita su due campioni, in caso di sospetta emorragia)– Gram (diplococchi Gram- : N. meningitidis; diplococchi Gram+: S. pneumoniae;coccobacilli Gram-: H. influenzae)– Blu di metilene (morfologia)– Inchiostro di china (C. neoformans)– Ziehl-Nielsen (micobatteri) Esame colturale, sul sedimento, per ricerca di:– N. meningitidis, H. influenzae,S. pneumoniae, stafilococchi,– Ricerche particolari: miceti (C. neoformans), M. tuberculosis, amebe

Meningiti fungine• Rare e di difficile diagnosi• Cryptococcus neoformans (causa più frequente), Coccidioidesimmitis (Messico, America meridionale)• Invade il sangue e raggiunge il cervello soprattutto nell’ospite conimmunità cellulo-mediata compromessa (AIDS; immunosoppressi)• Quadro liquorale: pleiocitosi linfocitaria, aumento quozientealbumina• Identificazione mediante colorazione della capsula (India ink)• Isolamento colturale• E’ raccomandabile l’utilizzo di grandi volumi di liquor perl’allestimento del vetrino e per la coltura• Ricerca di antigeni + ricerca anticorpale nel LCR per monitorarel’efficacia della terapia:– aumentati livelli di Abs specifici + ridotta presenza di antigeni = terapia efficace• Ricerca di materiale genico: PCR non ancora standardizzata

Meningite da protozoi• Le amebe (Naegleria, Acantameba) possono moltiplicarsi in acquestagnanti nei Paesi tropicali (scarichi fognari).• Se inalate, raggiungono le meningi attraverso il nervo olfattivo e lalamina cribrosa etmoidea• Diagnosi: osservazione microscopica per evidenziare caratteristicamotilità ameboide

Meningite viraleRhabdovirus• Rabdovirus: virus a RNA, singolo filamento• Infezione virale contratta dal morso di un animale(cani, volpi, sciacalli) rabbico• Virus migra dal sito di inoculo verso il cervellotramite vie nervose• Periodo di incubazione variabile (4-13 settimanenell’uomo)• Malattia zoonotica fatalefebbre, confusione, ansietà, encefalti, morte

Meningite viraleRhabdovirus: diagnosi di laboratorio• Campioni clinici: strisci corneali, biopsiecerebrali, biopsie cutanee• Ricerca di antigeni virali in IF o tramitePCR• Rilievo microscopico di cellule neuronalicerebrali contenenti i corpi del Negri(inclusioni intracitoplasmatiche)

Meningiti virali (“asettiche”)• Decorso meno grave della meningite batterica: benigno arisoluzione spontanea• Sindrome caratterizzata da comparsa acuta di sintomimeningei (febbre, cefalea, fotofobia) ma senza rigidità nucale• La meningite asettica può avere varia eziologia, sebbene piùfrequentemente causata da un agente virale:– M. tuberculosis– Funghi– Leptospira• Aspetto del liquor: trasparente, mai purulento• Cellularità del liquor: pleiocitosi (inizialmente mista neutrofilomononucleare,quindi linfomonocitica)

Meningite viraleepidemiologia Incidenza: 1 milione di casi/anno (mondo); 5-35 casi/100.000 persone/anno (Italia) Mortalità: decorso meno grave della meningite batterica: benigno a risoluzionespontanea Fattori di rischio: età, gravidanza, ambienti comunitari, immunocompromissione Trasmissione: principalmente interpersonale, ma anche vettori animati (artropodi) perArbovirus. Incubazione: Variabile: 3-6 gg (Enterovirus), 2-15 giorni (Arbovirus) Trattamento disponibile: generalmente ad autorisoluzione. Reservoir: uomo (Enterovirus, Adenovirus, Morbillivirus, Herpes Simplex, Varicella) onaturale (uccelli per Arbovirus) Eziologia: le meningiti da Enterovirus sono le più comuni (85%): Enterovirus (Poliovirus, Coxsackievirus, Echovirus) Herpesvirus (HSV 1/2, Varicella-zoster, Epstein Barr, ytomegalovirus). Togavirus (Eastern equine, Western equine, Venezuelan equine; St. Louis,Powasson, California, West Nile) Mixo/paramyxovirus (Influenza/parainfluenza, Parotite, Morbillo) Miscellaneous (Adenovirus, LCM, Rabbia, HIV)

Gli Enterovirus rappresentano la forma più frequente dimeningite asettica stagionale

Infezioni del SNCMeningite: diagnosi di laboratorio• Il sistema nervoso attua strategie atte a limitare l’infiammazione, perché i suoieffetti potrebbero essere più deleteri dell’agente patogeno che l’ha innescata.• Le infezioni del SNC, la meningite in particolar modo, rappresentano una veraemergenza medica. Debbono quindi essere:– riconosciute tempestivamente– correlate, possibilmente, con l’agente patogeno– trattate immediatamente sulla base della eziologia• Il maggior contributo alla diagnosi eziologica è sicuramente dato dallostudio microbiologico del LCR. L’esame microbiologico si basa sulla ricercadiretta dell’agente infettivo (esame microscopico, ricerca di antigenibatterici/fungini, amplificazione genica), sugli esami colturali del liquor chevanno di norma associati alla contemporanea esecuzione dell’emocoltura edalla ricerca della risposta anticorpale antimicrobica.• Il sospetto di meningite richiede quindi il prelievo di LCR mediante esecuzionedella puntura lombare, anche in presenza di sintomatologia sfumata.• L’analisi di base del LCR si effettua in urgenza ed il laboratorio svolge unruolo fondamentale.

Meningite batterica vs viraleCaratteristiche chimico-fisiche del LCRSulla base delle caratteristiche chimico-fisiche del liquor,le meningiti vengono classificate in: meningiti a liquor limpido (opalescente ma mai purulento,smerigliato per pleiocitosi). Eziologia prevalentemente virale,ma anche batterica o protozoaria:¯ glicorrachia (tubercolare, Brucella, Salmonella, Leptospira,Listeria)­glicorrachia (o normale): virale, Rickettsiae, Chlamydia,Toxoplasma, Trypanosoma meningiti a liquor torbido (purulento, fuoriesce ad altapressione). Indicativo di eziologia batterica:­ protidorrachia, ­ neutrofili, ¯ glicorrachia): batteri, Candida,Mucor, Naegleria, Acanthamoeba)

Meningiti fungine• Rare e di difficile diagnosi• Cryptococcus neoformans (causa più frequente), Coccidioidesimmitis (Messico, America meridionale)• Invade il sangue e raggiunge il cervello soprattutto nell’ospite conimmunità cellulo-mediata compromessa (AIDS; immunosoppressi)• Quadro liquorale: pleiocitosi linfocitaria, aumento quozientealbumina• Identificazione mediante colorazione della capsula (India ink)• Isolamento colturale• E’ raccomandabile l’utilizzo di grandi volumi di liquor perl’allestimento del vetrino e per la coltura• Ricerca di antigeni + ricerca anticorpale nel LCR per monitorarel’efficacia della terapia:– aumentati livelli di Abs specifici + ridotta presenza di antigeni = terapia efficace• Ricerca di materiale genico: PCR non ancora standardizzata

Meningite da protozoi• Le amebe (Naegleria, Acantameba) possono moltiplicarsi in acquestagnanti nei Paesi tropicali (scarichi fognari).• Se inalate, raggiungono le meningi attraverso il nervo olfattivo e lalamina cribrosa etmoidea• Diagnosi: osservazione microscopica per evidenziare caratteristicamotilità ameboide

Meningite viraleRhabdovirus• Rabdovirus: virus a RNA, singolo filamento• Infezione virale contratta dal morso di un animale(cani, volpi, sciacalli) rabbico• Virus migra dal sito di inoculo verso il cervellotramite vie nervose• Periodo di incubazione variabile (4-13 settimanenell’uomo)• Malattia zoonotica fatalefebbre, confusione, ansietà, encefalti, morte

Meningite viraleRhabdovirus: diagnosi di laboratorio• Campioni clinici: strisci corneali, biopsiecerebrali, biopsie cutanee• Ricerca di antigeni virali in IF o tramitePCR• Rilievo microscopico di cellule neuronalicerebrali contenenti i corpi del Negri(inclusioni intracitoplasmatiche)