Naegleria fowleri

Naegleria fowleri Naegleria fowleri forma trofozoide Classificazione

Campo	eucariota
Regno	Scavata
Ramo	percolozoi
Classe	Eterolobosidea
Ordine	in: Schizopyrenida
Genere	Naegleria

Specie

Naegleria fowleri
Carter , 1970

Naegleria fowleri è una specie di ameba (regno Excavata ) che vive in acque dolci e zone umide. Può svilupparsi nelle reti idriche (acqua potabile, acqua di raffreddamento), a seconda della temperatura e delle condizioni nutritive dell'ambiente. È soprannominata ameba mangia-cervello .

Può causare meningoencefalite amebica primaria , patologia molto rara ma fatale in oltre il 90% dei casi.

Caratteristiche strutturali

Il genere Naegleria è quello delle amebe flagellate . A differenza dell'ameba Entamoeba histolytica che nell'intestino umano conduce una vita prettamente parassitaria, la Naegleria fowleri è un'ameba cosiddetta "libera" perché è in grado di condurre una vita autonoma nell'ambiente, senza bisogno di ospiti.

Ma a seconda dell'occasione, è anche probabile che parassita il sistema nervoso dell'uomo o di altri animali. Queste due possibilità (vita libera e vita parassitaria) definiscono tale ameba come "anfizoica".

Ci sono tre forme in Nægleria fowleri:

• La forma vegetativa o trofozoite  : da 8 a 30  µm , i flagelli non compaiono. Il corpo cellulare è deformabile (nessuna rigidità della membrana) e si osserva un'abbondante formazione di pseudopodi al suo polo anteriore arrotondato: la cellula è detta “bollente”.
• La forma flagellata che rappresenta la forma transitoria: da 7 a 18  µm , i flagelli appaiono sotto forma di due flagelli polari. La cellula mantiene più o meno una forma ovale e una piccola deformazione.
• La forma cistica rappresenta la forma di resistenza allo stress: da 8 a 20  µm , i flagelli non compaiono. La cellula è rotonda e circondata dalla sua parete cistica.

Tuttavia, alcuni ceppi di N. fowleri a volte non producono flagelli, anche in cattive condizioni nutrizionali, il che rende il test di flagellazione inaffidabile al 100%. Inoltre, l'ameba flagellata non appare in una forma costante.

Biologia

La Naegleria fowleri può essere presente in acque dolci superficiali (laghi, fiumi…) ma non sopravvive in acque salmastre o marine. La salinità gli impedisce di moltiplicarsi.

In natura la Naegleria fowleri vive nutrendosi di batteri, nelle acque dolci stagnanti (laghi, paludi, piscine mal tenute,…) e nella terra umida. Quando l'ambiente diventa sfavorevole, si incista, dando luogo ad una cisti a parete spessa con un solo nucleo, che, non appena le condizioni tornano favorevoli (temperatura, flora batterica), fa uscire la giovane forma vegetativa, completando il ciclo molto semplice . .

La forma vegetativa o trofozoite è dove l'ameba si nutre e si divide. È anche una forma patogena in grado di invadere il sistema nervoso centrale umano.

La forma flagellata è una forma transitoria, capace di evolvere reversibilmente in una forma vegetativa, a seconda delle condizioni dell'ambiente.

N. fowleri è termofilo, capace di crescere fino a 45°C, e nella sua forma cistica può resistere fino a 65°C. È sensibile al freddo, ma può sopravvivere in forma cistica nei fondi sedimentari delle fredde acque invernali .

Supporta un'ampia gamma di pH (2-12) ma ha una scarsa resistenza all'essiccazione . L'influenza dell'ossigeno disciolto sulla presenza di N. fowleri nelle acque di balneazione non è stata dimostrata.

Ecologia

Naegleria fowleri è nota per proliferare in acque riscaldate, sia naturali (fiumi e laghi d'estate, sorgenti termali, ecc.) che artificiali (piscine, rete idrica, circuiti di raffreddamento, ecc.).

Potrebbe quindi teoricamente sfruttare il riscaldamento globale per colonizzare nuovi habitat. Anche se le infezioni N. fowleri non essere oggetto di segnalazione sistematica, sembra che si verificano in latitudini più ampi dall'inizio del XXI °  secolo. L'incontro uomo/ameba sarebbe poi facilitato dallo sviluppo di attività ricreative in acqua dolce, nel contesto del riscaldamento globale.

Secondo uno studio pubblicato nel 1975 , la sua distribuzione nei canali non è solo influenzata dall'inquinamento termico dell'acqua. In due canali vicini, entrambi termicamente inquinati, è stato trovato solo in uno dei due, il che suggerisce che fattori diversi dall'acqua anormalmente calda siano coinvolti in questa proliferazione selettiva . I ceppi di N. fowleri trovati in questo studio non erano virulenti in laboratorio nei topi e non potevano essere distinti dai ceppi patogeni.

Secondo il rapporto ANSES 2013 , i fattori (diversi dalla temperatura) che potrebbero favorire la presenza di N. fowleri sarebbero:

• la presenza di ferro.
• la presenza di materia organica sedimentaria o sospesa.
• la presenza di una grande popolazione batterica (associazione con biofilm ).

Gli studi tendono a dimostrare che N. fowleri non è l'ameba libera predominante nell'ambiente. Tuttavia, fattori naturali (es. stagionali) e antropici ( centrali elettriche , acque reflue calde, scarichi di pesticidi e fertilizzanti , fioriture algali , canalizzazione dei fiumi, creazione di acqua artificiale, formazione di lanche ...) potrebbero portare all'eliminazione locale di concorrenti (altre amebe libere) e predatori di N. fowleri . Questa è l'ipotesi della “nicchia o habitat vuoto” che N. fowleri occuperebbe verosimilmente.

Patogenicità

La Nægleria fowleri è responsabile di una malattia estremamente grave, ma estremamente rara (34 segnalati negli Stati Uniti dal 2008 al 2017 e 143 casi dal 1962 al 2017): la meningoencefalite amebica primaria (MEAP). Il primo caso è stato segnalato in Australia nel 1965 e altri casi si sono verificati in Nuova Zelanda, Europa, Africa, Asia e America Latina.

Nella sua forma vegetativa, l'ameba entra nel sistema nervoso centrale attraverso il naso, con la pressione dell'acqua nella cavità nasale , durante il nuoto, le immersioni, le attività nautiche o ricreative in acqua dolce. N. fowleri passa attraverso le mucose nasali, migra attraverso la lamina crivellata ed entra nel cervello attraverso il nervo olfattivo . Questa invasione porta alla distruzione del parenchima cerebrale (emorragia, necrosi, edema, ecc.), le cellule nervose vengono fagocitate dalle amebe.

Oltre alla fagocitosi, la patogenicità dipende anche dal rilascio da parte dell'ameba di molecole citolitiche quali idrolasi acida , fosfolipasi , neuraminidasi , ecc.

La rarità e la gravità della malattia sono mal spiegate (nel 2014, su 310 casi registrati in tutto il mondo per 50 anni, ci sono stati 11 sopravvissuti). A differenza di altre malattie opportunistiche , la MEAP non si verifica nelle persone immunocompromesse, ma in soggetti giovani sani, la diapositiva crivellata è relativamente più porosa nei giovani.

Le infezioni potrebbero manifestarsi senza alcun sintomo, in quanto sono efficacemente controllate dalla maggior parte degli individui a livello dell'epitelio olfattivo . La ricerca è finalizzata a una migliore comprensione dei meccanismi locali diretti contro N. fowleri (riconoscimento dell'agente patogeno, identificazione e ruolo di cellule e molecole coinvolte in questa difesa immunitaria).

I rari casi gravi sarebbero quindi il risultato casuale di un incontro: esposizione a N. fowleri in individui che presentano un difetto non identificato nella loro difesa immunitaria.

Nægleria fowleri è un agente classificato come a rischio biologico P3 (patogeno del gruppo 3), può essere maneggiato solo nei laboratori di biosicurezza di livello 3 e superiore.

Clinico

Il periodo di incubazione varia da 1 a 14 giorni.

Il periodo di invasione è caratterizzato da disturbi aspecifici che evolvono in sindrome meningea febbrile: febbre a 39-40  °C , nausea , cefalea e dolore oculare. I mal di testa sono principalmente frontali o frontotemporali, a volte vengono accusati disturbi olfattivi o del gusto. Possono essere osservati disturbi della vigilanza (letargia, sonnolenza) e dell'umore (irritazione, irrequietezza), nonché vertigini e allucinazioni .

Il periodo di stato produce un quadro di meningite o meningoencefalite puriforme asettica: rigidità del collo, fotofobia , confusione , convulsioni , danno ai nervi cranici . Molto rapidamente il paziente è subcomatoso e la morte si verifica, con alcune eccezioni, in 3-10 giorni.

Diagnostico

L'esame del liquido cerebrospinale rivela amebe vegetative:

• esame diretto, tra vetrino e coprioggetto, in camera riscaldata, mediante microscopia in campo oscuro o a contrasto di fase (amebe mobili)
• su spalmato fissato e colorato con ematossilina ferrica
• dopo la coltivazione su supporti specializzati

I test immunologici possono essere effettuati anche sul siero sanguigno. Di solito, la diagnosi viene fatta post mortem . Le sezioni post mortem mostrano le amebe negli spazi perivascolari della corteccia cerebrale.

Identificazione nell'ambiente

Diversi metodi sono usati per identificare ed enumerare N. fowleri nell'ambiente.

Per l'identificazione esiste un metodo più affidabile del test di flagellazione. Questo è il test di patogenicità del topo. Tuttavia, altre amebe sono patogene per i topi e possono interferire con N. australiensis .

Un profilo isoenzimatico specie-specifico viene utilizzato per l'identificazione mediante elettroforesi e tecniche di isoelettrofocalizzazione per determinare la presenza di lattato deidrogenasi (LDH), superossido dismutasi , fosfatasi acida , malato deidrogenasi , leucina aminopeptidasi (LAP) e L-treonina deidrogenasi .

Vengono utilizzate anche tecniche immunologiche (più precisamente immunofluorescenza indiretta), sierogruppi con anticorpi monoclonali anti- Nægleria . Puoi praticare metodi di sequenziamento dell'ameba del DNA . Questi metodi sono entrambi considerati affidabili per l'identificazione di N. fowleri .

Trattamenti

Le scelte terapeutiche sono limitate dalla mancanza di studi e sperimentazioni controllate (malattie rare). I farmaci utilizzati nella pratica si basano su studi di laboratorio (in vitro o su topi) e case report (limitati a uno o pochissimi pazienti).

classici

Le molecole più utilizzate sono l' amfotericina B e la miltefosina , combinate o meno con farmaci coadiuvanti quali derivati ​​azolici ( fluconazolo e voriconazolo ), azitromicina e rifampicina .

Questa ameba è particolarmente resistente agli antibiotici. Il trattamento è raramente efficace; la prognosi per l'infezione da Nægleria fowleri è ancora molto sfavorevole . Ci sono solo 3 sopravvissuti negli Stati Uniti su 143 casi dal 1962 e un totale di 11 sopravvissuti in tutto il mondo (casi pubblicati).

Sperimentale

Altri farmaci sono stati o sono in fase di sperimentazione, compresi quelli basati su nanoprodotti sul modello delle nanoparticelle di polianidride . Questi hanno mostrato una certa efficacia in vitro per veicolare prodotti come rifampicina e azitromicina . Analogamente per l'utilizzo di farmaci esistenti, ad esempio con l'antireumatoide auranofin che in vitro sembra in grado di uccidere (IC50 = 0,788  µg/ml ) le amebe del ceppo HB-1 di N. fowleri , con attività amebicida di 3,0  microgrammi/ml .

La pitavastatina , una statina ipocolesterolemizzante poco o per nulla tossica e già immessa sul mercato per usi adulti e pediatrici, attraversa la barriera ematoencefalica e si presenta molto efficace in vitro contro ceppi americani, australiani ed europei di N. fowleri . Sarebbe efficace quanto l'amfotericina B contro il ceppo europeo di N. fowleri: l'80% dei trofozoiti muore entro 16 ore dal contatto con il farmaco.

Due casi di sopravvissuti negli Stati Uniti nel 2013 e nel 2016 sono stati trattati con ipotermia controllata , oltre ai trattamenti convenzionali, il che sarebbe un risultato incoraggiante.

Prevenzione

N. fowleri è sensibile al cloro a concentrazioni da 0,5 a 1  mg/l .

Il CDC raccomanda di evitare di nuotare in un ambiente naturale (acqua dolce calda non trattata) durante i periodi di caldo elevato e quando il livello dell'acqua è basso, altrimenti si consiglia l'uso di clip nasali per ridurre i rischi; risciacquo del seno ( abluzioni rituali ) da eseguire con acqua sterilizzata.

Secondo il rapporto ANSES 2013 , l'attuale trattamento delle acque, regolamentato in Francia per l'alimentazione delle piscine pubbliche, è sufficiente a prevenire il rischio di contaminazione. In ambiente naturale, i vari modelli per quantificare il rischio legato alla presenza di N. fowleri nelle acque dolci di balneazione danno un ordine di grandezza dell'ordine di 1 su 10 a 100 milioni di persone all'anno. Nel complesso, quindi, il rischio per i nuotatori appare basso, senza che si possa escludere.

Note e riferimenti

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Vedi anche

Bibliografia

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link esterno

• (it) Riferimento NCBI  : Naegleria fowleri ( taxa inclusi )