Micobatteri non tubercolari e ambiente: nuovi spunti di ricerca nella fibrosi cistica
18 Settembre 2023
Autore: Dott. Cesare Braggion, Direzione scientifica FFC Ricerca
I principali micobatteri non tubercolari (MNT) sono rappresentati dal Mycobacterium avium complex (MAC) e il Mycobacterium abscessus complex (Mab). È stata ben dimostrata la trasmissione di MNT tra persone con fibrosi cistica (FC) per contatto o particelle di aerosol prodotte dalla tosse, starnuto o voce (come si può leggere qui). Mentre per il micobatterio tubercolare è possibile la trasmissione anche attraverso l’aria, questa possibilità rimane controversa per i MNT.
La prevalenza di infezione da MNT nelle persone con FC è in aumento, la distribuzione geografica dei diversi tipi di MNT è molto variabile anche per aree geografiche ristrette. È nota la malattia polmonare da MAC e Mab e specie quest’ultimo, caratterizzato da multiresistenza agli antibiotici, è associato ad aggravamento della malattia e tendenza alla cronicizzazione dell’infezione.
I MNT sono diffusi nell’ambiente e il loro habitat è rappresentato, al pari di altri batteri come Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia complex e del fungo Aspergillus fumigatus, soprattutto dal terreno e dall’acqua. Specialmente il terriccio confezionato per il giardinaggio è stato associato alla trasmissione di MNT a persone con FC e ciò ha suggerito di evitare di maneggiare la terra nell’attività di giardinaggio (qui un approfondimento scientifico).
La presenza di MNT anche nell’acqua superficiale, che arriva nelle case per tutti gli usi domestici, e la variabilità geografica di incidenza della malattia polmonare hanno fatto ipotizzare che la presenza di alcuni metalli nell’acqua fosse determinante per aumentare il rischio di infezione da MNT.
Alcuni studi (vedi qui) hanno caratterizzato l’ambiente di un particolare Stato degli USA, la Florida, dove tra il 2010 e il 2014 è stata segnalata una prevalenza di positività da MNT nelle colture di espettorato da persone con FC del 31%. In questo stato sono state esaminate 261 persone con FC con almeno una positività della coltura di espettorato per MNT dal 2010 al 2017 e 718 controlli con negatività delle colture di espettorato. È stato identificato un cluster di positività per Mab nella zona a sud-est del Paese. La positività colturale per MNT è stata associata ad aree con maggiori precipitazioni, un maggiore contenuto di sodio nel terreno e un basso contenuto di manganese nel terreno. Tutto ciò era più evidente per il Mab rispetto al MAC. I limiti di questo studio sono di aver valutato le caratteristiche ambientali nell’anno precedente la positività colturale, senza conoscere il periodo di incubazione dei MNT, e le difficoltà di stima dei fattori ambientali nelle singole contee o nel tempo e di aver ignorato il rischio di infezione per più fattori che agiscono contemporaneamente. Ciò sottolinea le difficoltà intrinseche di questi studi epidemiogici di associazione.
Uno studio caso-controllo condotto nel Colorado (questo) ha invece coinvolto 193 persone con fibrosi cistica e almeno una coltura dell’espettorato positiva per MNT, di cui 82 (42%) per Mab, e 195 controlli con colture negative nel periodo compreso tra il 2007 e il 2019. Questo studio ha evidenziato una consistente associazione tra rischio di infezione da MNT, specie per Mab, e la quantità di molibdeno nelle acque superficiali. La distribuzione di infezione da Mab era molto variabile nelle diverse contee ma era prevalente in quelle contee, nelle quali l’acqua domestica derivava dai fiumi che scorrevano in quei territori. Studi preliminari di microbiologia hanno dimostrato che il molibdeno è un metallo coinvolto nei processi metabolici dei MNT e potrebbe favorirne la crescita.
Un più recente studio caso-controllo (questo) è stato realizzato con modalità simili ai precedenti ma ha valutato 11 stati degli USA, tra cui Colorado e California, nel periodo tra il 2010 ed il 2019. Lo studio ha interessato 520 casi con almeno una coltura positiva per MAC, 239 casi per Mab e 2816 controlli con colture sempre negative per MNT. Il rischio di infezione da MAC è stato associato alla presenza di una quantità maggiore di solfato e vanadio nelle acque superficiali rispetto ai controlli, mentre un maggiore rischio di infezione per MAb è stato associato alla maggiore presenza di molibdeno nelle acque superficiali.
Questi studi sottolineano l’importanza degli studi epidemiologici nell’identificare i rischi di una patologia rilevante per la fibrosi cistica come l’infezione polmonare da MNT. È prematuro però far derivare da questi studi di associazione delle decisioni operative per la prevenzione delle infezioni da MNT. Occorre infatti ben definire il ruolo di metalli, come il solfato, vanadio e molibdeno sul metabolismo dei MNT. Un’ipotesi è che questi metalli, rilasciati dalle rocce costituenti i territori delle contee, siano essenziali per alcuni sistemi enzimatici indispensabili per la crescita e la virulenza dei MNT. Occorrono studi appropriati per verificare questa ipotesi. Inoltre, la stima del rischio in questi studi è limitata dal numero valutato di costituenti dell’acqua di uso domestico e ha il limite della complessa corrispondenza delle concentrazioni di metalli nell’acqua superficiale alle contee considerate.
Micobatteri non tubercolari e ambiente: nuovi spunti di ricerca nella fibrosi cistica
I principali micobatteri non tubercolari (MNT) sono rappresentati dal Mycobacterium avium complex (MAC) e il Mycobacterium abscessus complex (Mab). È stata ben dimostrata la trasmissione di MNT tra persone con fibrosi cistica (FC) per contatto o particelle di aerosol prodotte dalla tosse, starnuto o voce (come si può leggere qui). Mentre per il micobatterio tubercolare è possibile la trasmissione anche attraverso l’aria, questa possibilità rimane controversa per i MNT.
La prevalenza di infezione da MNT nelle persone con FC è in aumento, la distribuzione geografica dei diversi tipi di MNT è molto variabile anche per aree geografiche ristrette. È nota la malattia polmonare da MAC e Mab e specie quest’ultimo, caratterizzato da multiresistenza agli antibiotici, è associato ad aggravamento della malattia e tendenza alla cronicizzazione dell’infezione.
I MNT sono diffusi nell’ambiente e il loro habitat è rappresentato, al pari di altri batteri come Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia complex e del fungo Aspergillus fumigatus, soprattutto dal terreno e dall’acqua. Specialmente il terriccio confezionato per il giardinaggio è stato associato alla trasmissione di MNT a persone con FC e ciò ha suggerito di evitare di maneggiare la terra nell’attività di giardinaggio (qui un approfondimento scientifico).
La presenza di MNT anche nell’acqua superficiale, che arriva nelle case per tutti gli usi domestici, e la variabilità geografica di incidenza della malattia polmonare hanno fatto ipotizzare che la presenza di alcuni metalli nell’acqua fosse determinante per aumentare il rischio di infezione da MNT.
Alcuni studi (vedi qui) hanno caratterizzato l’ambiente di un particolare Stato degli USA, la Florida, dove tra il 2010 e il 2014 è stata segnalata una prevalenza di positività da MNT nelle colture di espettorato da persone con FC del 31%. In questo stato sono state esaminate 261 persone con FC con almeno una positività della coltura di espettorato per MNT dal 2010 al 2017 e 718 controlli con negatività delle colture di espettorato. È stato identificato un cluster di positività per Mab nella zona a sud-est del Paese. La positività colturale per MNT è stata associata ad aree con maggiori precipitazioni, un maggiore contenuto di sodio nel terreno e un basso contenuto di manganese nel terreno. Tutto ciò era più evidente per il Mab rispetto al MAC. I limiti di questo studio sono di aver valutato le caratteristiche ambientali nell’anno precedente la positività colturale, senza conoscere il periodo di incubazione dei MNT, e le difficoltà di stima dei fattori ambientali nelle singole contee o nel tempo e di aver ignorato il rischio di infezione per più fattori che agiscono contemporaneamente. Ciò sottolinea le difficoltà intrinseche di questi studi epidemiogici di associazione.
Uno studio caso-controllo condotto nel Colorado (questo) ha invece coinvolto 193 persone con fibrosi cistica e almeno una coltura dell’espettorato positiva per MNT, di cui 82 (42%) per Mab, e 195 controlli con colture negative nel periodo compreso tra il 2007 e il 2019. Questo studio ha evidenziato una consistente associazione tra rischio di infezione da MNT, specie per Mab, e la quantità di molibdeno nelle acque superficiali. La distribuzione di infezione da Mab era molto variabile nelle diverse contee ma era prevalente in quelle contee, nelle quali l’acqua domestica derivava dai fiumi che scorrevano in quei territori. Studi preliminari di microbiologia hanno dimostrato che il molibdeno è un metallo coinvolto nei processi metabolici dei MNT e potrebbe favorirne la crescita.
Un più recente studio caso-controllo (questo) è stato realizzato con modalità simili ai precedenti ma ha valutato 11 stati degli USA, tra cui Colorado e California, nel periodo tra il 2010 ed il 2019. Lo studio ha interessato 520 casi con almeno una coltura positiva per MAC, 239 casi per Mab e 2816 controlli con colture sempre negative per MNT. Il rischio di infezione da MAC è stato associato alla presenza di una quantità maggiore di solfato e vanadio nelle acque superficiali rispetto ai controlli, mentre un maggiore rischio di infezione per MAb è stato associato alla maggiore presenza di molibdeno nelle acque superficiali.
Questi studi sottolineano l’importanza degli studi epidemiologici nell’identificare i rischi di una patologia rilevante per la fibrosi cistica come l’infezione polmonare da MNT. È prematuro però far derivare da questi studi di associazione delle decisioni operative per la prevenzione delle infezioni da MNT. Occorre infatti ben definire il ruolo di metalli, come il solfato, vanadio e molibdeno sul metabolismo dei MNT. Un’ipotesi è che questi metalli, rilasciati dalle rocce costituenti i territori delle contee, siano essenziali per alcuni sistemi enzimatici indispensabili per la crescita e la virulenza dei MNT. Occorrono studi appropriati per verificare questa ipotesi. Inoltre, la stima del rischio in questi studi è limitata dal numero valutato di costituenti dell’acqua di uso domestico e ha il limite della complessa corrispondenza delle concentrazioni di metalli nell’acqua superficiale alle contee considerate.