Qual è il problema
Una delle principali vie di trasmissione di Pseudomonas aeruginosa (PA) da paziente a paziente è la via aerea, ovvero PA, come altri batteri e virus, passa da un paziente all’altro attraverso gli aerosol (piccolissime goccioline disperse nell’aria) che si generano quando un paziente tossisce.
Che cosa si sa
La via di trasmissione aerea delle infezioni batteriche e virali, soprattutto negli ambienti ospedalieri, costituisce un rischio per i soggetti suscettibili alle infezioni respiratorie. PA è il più comune patogeno delle basse vie aeree nei soggetti con fibrosi cistica (FC) e ci sono ceppi batterici condivisi tra pazienti che verosimilmente sono stati trasmessi da un paziente all’altro per via aerea e in ambiente ospedaliero, dove è stato dimostrato che PA è presente in campioni di aria sia nei corridoi che nella stanza di fisioterapia. Anche i ceppi mucoidi di PA, più resistenti dei ceppi non mucoidi, si trasmettono per via aerea.
Che cosa aggiunge questo studio
Dimostra che ceppi vitali di PA persistono nell’aria fino a 45 minuti dopo l’emissione e viaggiano fino a 4 metri di distanza. Se si effettua il ricambio d’aria almeno 2 volte/ora, sono richiesti circa 50 minuti per eliminare il 90% dei batteri dall’aria.
PREMESSE
La trasmissione di batteri e virus da persona a persona può avvenire attraverso il contatto diretto, la trasmissione di grandi goccioline che escono dalla bocca di una persona infetta e si depositano sulle mucose di naso e occhi e mani di un’altra persona suscettibile, oppure la trasmissione di piccolissime goccioline che escono dalla bocca di una persona infetta e si muovono e persistono nell’aria (formando così un aerosol). Quest’ultima via di trasmissione è molto rischiosa per le infezioni trasmesse in ambiente ospedaliero. PA è il principale patogeno della pneumopatia FC ed è responsabile in certa misura del declino della funzione polmonare. Studi molecolari hanno dimostrato che molti pazienti FC condividono gli stessi ceppi di PA, pertanto è ipotizzabile una trasmissione da persona a persona. Nonostante i centri FC adottino misure per limitare i contatti tra pazienti e il contenimento delle secrezioni respiratorie, solo misure di segregazione molto rigide si sono dimostrare valide nell’interrompere la trasmissione di PA da paziente a paziente.
METODO
In 2 visite distinte 19 pazienti FC e 10 controlli non FC effettuavano spirometria, prelievo di sputo, misura della forza dei muscoli respiratoti, misure antropometriche (peso, altezza), verifica dello stato clinico ed effettuavano delle manovre guidate per tossire. Sottoponendosi a manovre per tossire i pazienti emettevano degli “aerosol” (si definisce aerosol la sospensione nell’aria di particelle solide o liquide). Gli aerosol emessi dai pazienti venivano campionati usando 3 apparecchi: uno per misurare la distanza, a 1, 2 e fino a 4 metri, entro cui migravano ed erano ancora presenti nell’aria; uno per misurare la quantità di cellule batteriche negli aerosol; uno per misurarne la vitalità. Gli aerosol erano analizzati dopo 5, 15, e 45 minuti ed ognuna di queste aliquote era anche messa in coltura per verificare la presenza di PA e consentire la conta delle colonie batteriche. I ceppi batterici di PA isolati erano tipizzati genotipicamente.
RISULTATI
19 pazienti FC (età media = 25.8 anni; 52.6% maschi; BMI = 21.8; FEV1 (% pred) = 53.9; colonizzazione cronica da PA = 100%) e 10 controlli sani e non fumatori (età media = 26.5 anni; 40.0% maschi; BMI = 24.6; FEV1 (% pred) = 96.1; colonizzazione cronica da PA = 0%) sono stati arruolati da 2 centri FC in Australia. 4 pazienti sono stati studiati nel corso di riacutizzazione respiratoria. 15/19 (79%) campioni di espettorato dei pazienti FC avevano almeno un ceppo mucoide di PA. L’analisi genotipica dei ceppi batterici ha rivelato che almeno 12 di essi erano ceppi comunemente isolati tra i malati FC in Australia. Batteri PA vitali sono stati isolati a 4 m di distanza in 17 pazienti su 18 (94%). Si è visto che PA restava vitale per 45 minuti in 14/18 (78%) dei soggetti FC. La maggior parte dei batteri PA sono stati coltivati da particelle di diametro <3.3 micron. Le cellule batteriche coltivate dagli aerosol erano genotipicamente indistinguibili da quelle coltivate dallo sputo proveniente dallo stesso paziente. Il numero di colonie batteriche diminuiva con l’aumentare della distanza e con il passare del tempo. In particolare il numero di batteri PA negli aerosol diminuiva seguendo un andamento esponenziale e si dimezzava dopo 50 minuti.
La ventilazione dell’ambiente si è dimostrata il meccanismo principale di rimozione dei ceppi vitali di PA nell’aria. La frequenza del ricambio d’aria (ventilation rates) è stata espressa in unità standard di cambiamenti d’aria per ora; non si dice quanto tempo duri il ricambio, secondo gli autori dura quel tanto che basta a far entrare un volume d’aria uguale a quello che esce (definizione alquanto generica!). Con 2 ricambi d’aria ogni ora si rimuove circa il 90% dei ceppi vitali dall’aria in 49 minuti; con 5 ricambi d’aria ogni ora si rimuove circa il 90% delle cellule vitali di PA dall’aria in 24 minuti; con 10 ricambi d’aria ogni ora si rimuove circa il 90% delle cellule vitali di PA dall’aria in 13 minuti.
CONCLUSIONI
E’ stata osservata una marcata eterogeneità tra soggetti sulla densità di cellule batteriche di PA presenti negli aerosol, suggerendo che alcuni pazienti possono contaminare l’aria più di altri. Il fatto che ci siano 12 ceppi di PA condivisi tra pazienti indica una trasmissione da paziente a paziente dei ceppi.
I risultati di questo studio confermano che gli aerosol prodotti durante la tosse da pazienti con colonizzazione cronica da PA contengono cellule batteriche vitali che viaggiano sospese nell’aria fino a 4 metri di distanza e che persistono nell’aria fino a 45 minuti dopo l’emissione. Le dimensioni delle particelle degli aerosol in cui si trovano batteri vitali di PA hanno un diametro tale da potersi depositare nell’albero bronchiale a seguito di inalazione. Particelle di queste dimensioni si possono facilmente disperdere nell’ambiente per il solo effetto del movimento d’aria dovuto al ricircolo per raffreddare o riscaldare gli ambienti.
Le attuali linee guida per il controllo delle infezioni ospedaliere raccomandano 2 ricambi d’aria ogni ora negli ambulatori e nelle corsie; 3 ricambi d’aria ogni ora nelle stanze dove si effettuano procedure; 12 ricambi d’aria ogni ora nelle stanze di isolamento; 24 ricambi d’aria ogni ora nelle stanze di isolamento nei reparti di emergenza. Con solo 2 ricambi d’aria ogni ora ci vuole circa 1 ora per eliminare il 90% delle cellule vitali dall’aria in una stanza dove ha stazionato un paziente con PA. Aumentare il ricambio d’aria negli ambienti di cura è sicuramente di beneficio, ma nei centri FC probabilmente si dovrà andare verso sistemi di ventilazione avanzati e tecniche di irraggiamento con raggi UV per attuare il controllo delle infezioni. Nei centri FC che attuano rigida segregazione dei pazienti e sorveglianza microbiologica con tipizzazione batterica ci sono meno ceppi condivisi tra pazienti.
Bisognerebbe comprendere meglio l’utilità della prevenzione della trasmissione aerea di queste infezioni nei grandi centri FC, con elevata circolazione di pazienti. Non sappiamo cosa avvenga quando a produrre gli aerosol sono i bambini FC o quelli con infezione intermittente da PA, né sappiamo da questo studio cosa accada per gli altri germi come Staphylococcus aureus o virus.
Dai dati di questo studio sembra che la misura di sicurezza di 1-2 metri tra pazienti, fino ad ora raccomandata, non sia più da considerare sicura per le infezioni trasmesse per via aerea. L’impiego della maschera facciale, non considerato in questo studio, rimane probabilmente un rimedio protettivo di ragionevole efficacia (ndr).
1. Knibbs LD(1), Johnson GR, Kidd TJ, Cheney J, Grimwood K, Kattenbelt JA, O’Rourke PK, Ramsay KA, Sly PD, Wainwright CE, Wood ME, Morawska L, Bell SC. Viability of Pseudomonas aeruginosa in cough aerosols generated by persons with cystic fibrosis. Thorax. 2014 Apr 17. doi: 10.1136/thoraxjnl-2014-205213. [Epub ahead of print]
