La suscettibilità dei pazienti con FC alle infezioni polmonari è nota fin dal 1940; prima dell’avvento della terapia antibiotica la maggior parte dei pazienti moriva prima di raggiungere i 5 anni di età, principalmente a causa di infezioni causate da Staphylococcus aureus (S. aureus). L’introduzione della penicillina, unitamente ad un programma terapeutico di vasta portata e ad un follow-up dei pazienti, effettuato in centri specializzati, ha migliorato notevolmente la prognosi della malattia e la mortalità è passata dal 61% del 1944 al 18% del 1948. Lo spettro dei microrganismi che si isolano dai pazienti con FC è limitato e solo per alcuni di essi è stata dimostrata una inequivocabile rilevanza clinica. (Tabella 1)

Infezioni batteriche

Le infezioni polmonari causate da batteri nei pazienti affetti da FC sono particolarmente rilevanti per due principali motivi: rappresentano il fattore d’innesco e di mantenimento delle lesioni polmonari e sono la principale causa di morbilità e mortalità in FC.

La microbiologia delle infezioni polmonari batteriche in FC ha molti aspetti singolari:

• una localizzazione per lo più esclusiva e cronica del germe a livello delle vie aeree, con episodi di esacerbazione che si sovrappongono al quadro di base;
• le infezioni respiratorie sono causate da un limitato numero di germi opportunisti e il microbiota del tratto respiratorio tende a modificarsi con l’avanzare dell’età del paziente;
• in seguito alle numerose terapie antibiotiche a cui i pazienti FC sono sottoposti, i batteri sviluppano progressivamente meccanismi di resistenza che rendono problematico il trattamento delle infezioni;
• presenza di ceppi batterici altamente trasmissibili responsabili di possibili infezioni crociate tra pazienti.

Durante la prima decade di vita i patogeni maggiormente presenti nelle vie respiratorie sono l’Haemophilus influenzae (H. influenzae), Staphylococcus aureus e lo Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae); con l’età, l’isolamento di Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) diviene progressivamente più frequente come quello di altri batteri non fermentanti come Achromobacter xylosoxidans (A. xylosoxidans), Stenotrophomonas maltophilia (S. maltophilia) e microrganismi appartenenti al Burkholderia cepacia complex (B. cepacia complex).

Dai campioni delle vie aeree di pazienti FC possono essere isolati anche altri patogeni opportunisti come Ralstonia spp, Pandorea spp e Inquilinus spp etc, denominati microrganismi “B. cepacia- like” per la loro possibilità di essere erroneamente identificati come appartenenti al genere B. cepacia complex. Sebbene la colonizzazione di questi batteri “opportunisti” non abbia ancora un ruolo clinico e un meccanismo di patogenicità ben definito, risulta importante isolarli e effettuare una corretta identificazione. Inoltre possono rivestire un ruolo patogeno anche i microrganismi anaerobi ed enterobatteri che devono perciò essere ricercati qualora vi sia una specifica richiesta del clinico.

Dall’insieme di queste considerazioni nasce la necessità di porre una particolare attenzione alla microbiologia della FC al fine di individuare in tempo reale le possibili criticità e la necessità di ricorrere a metodologie più raffinate, e di instaurare precocemente una terapia antibiotica efficace.

Infezioni virali

I virus respiratori (virus dell’influenza A e B, virus parainfluenzale 1 e 3, Rhinovirus, Adenovirus e virus respiratorio sinciziale) possono essere responsabili nei pazienti con FC di esacerbazioni del quadro infettivo polmonare, le quali possono diminuire la funzionalità respiratoria del 30%. Inoltre, in età pediatrica, a seguito dell’infezione da virus respiratorio sinciziale, si è riscontrata una maggiore suscettibilità all’infezione batterica da P. aeruginosa.

Le infezioni virali si comporterebbero quindi come eventi scatenanti: alcuni studi hanno dimostrato che il virus dell’influenza di tipo A può essere associato in pazienti FC a grave deterioramento polmonare e che, in pazienti in fase avanzata di malattia, possa determinarne la morte. Questi dati enfatizzano l’importanza della vaccinazione anti-influenzale.

Infezioni da miceti

I miceti colonizzano il tratto respiratorio dei pazienti affetti da FC in una percentuale che varia tra il 9% e il 57%. Tale colonizzazione, comune nei pazienti con malattia polmonare avanzata, è favorita dai frequenti e prolungati cicli di terapia antibiotica a cui i pazienti sono sottoposti e dall’uso di corticosteroidi. La frequenza delle infezioni da miceti aumenta all’aumentare dell’età dei pazienti.

La variabilità della percentuale di ritrovamento di miceti nei campioni respiratori che si riscontra tra i diversi centri può dipendere dalla mancanza di standardizzazione delle procedure di laboratorio, soprattutto per ciò che riguarda l’utilizzo di terreni selettivi e il tempo di incubazione. Negli ultimi anni, il miglioramento delle tecniche di isolamento e identificazione ha permesso di osservare la reale prevalenza delle diverse specie di miceti nei campioni respiratori FC. Tra i funghi filamentosi, Aspergillus fumigatus (A. fumigatus) rappresenta l’agente colonizzante più frequente, seguito da altre specie come Scedosporium apiospermum complex, Aspergillus terreus, Aspergillus flavus, Exophyala dermatitidis, Lomentospora prolificans e Rasamsonia spp.

Il reale ruolo patogeno dei miceti resta ancora da chiarire ma sembra che la colonizzazione cronica fungina possa agire in sinergia con la colonizzazione batterica, causando un peggioramento della malattia polmonare.

Alcune specie, come A. fumigatus, sono responsabili di diverse manifestazioni cliniche nel contesto della FC: asma, bronchite, aspergilloma e aspergillosi bronco polmonare allergica (ABPA). Rivestono particolare importanza le colonizzazioni di miceti nei pazienti sottoposti a trapianto polmonare e successiva terapia immunosoppressiva. Le infezioni fungine nei trapiantati hanno un’incidenza che si aggira intorno al 5-10% e si manifestano frequentemente come infezioni dell’anastomosi bronchiale, tracheobronchiti, seguite da infezioni polmonari invasive ed infezioni invasive disseminate. Queste ultime hanno spesso esito fatale (70%) e rappresentano le complicanze infettive post trapianto più temibili.

Risulta, quindi, indispensabile migliorare le capacità diagnostiche dei laboratori per garantire un precoce isolamento e una corretta identificazione delle diverse e sempre più numerose specie fungine, in grado di sostenere colonizzazioni croniche polmonari e infezioni disseminate, anche alla luce del fatto che alcune di esse presentano resistenza innata o limitata sensibilità agli antifungini più comunemente utilizzati nella pratica clinica.

Infezioni da micobatteri non tubercolari (NTM)

La densità delle secrezioni, le patologie ostruttive e le abituali bronchiectasie associate, che caratterizzano il polmone del paziente FC, creano un ambiente favorevole per la colonizzazione e successivamente per la malattia invasiva da micobatteri non tubercolari (NTM-PD).

Gli NTM sono suddivisi in specie a lenta crescita e a rapida crescita (RGM). Le specie di Micobatteri a lenta crescita che più frequentemente causano infezioni polmonari appartengono al M. avium complex (MAC; che comprende Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare e Mycobacterium chimaera), Mycobacterium kansasii, Mycobacterium malmoense e Mycobacterium xenopi. Gli RGM che causano infezioni polmonari appartengono al Mycobacterium abscessus complex (MABSC; che comprende Mycobacterium abscessus subsp abscessus, Mycobacterium abscessus subsp massiliense, Mycobacterium abscessus subsp bolletii), Mycobacterium chelonae e Mycobacterium fortuitum. Mycobacterium abscessus complex (MABSC) e le specie appartenenti al Mycobacterium avium complex (MAC) sono gli NTM isolati con frequenza crescente negli ultimi anni in pazienti con FC con una prevalenza oscillante fra 3,8% e 22,6% e costituiscono un serio problema terapeutico a causa della loro multi-farmaco resistenza. Inoltre, il declino della funzione polmonare è notevolmente più accentuato nei pazienti con infezione cronica da MABSC rispetto a quelli infettati da altre specie di NTM.

Per questo motivo, la tipizzazione molecolare risulta oggi indispensabile sia nei pazienti critici sia per coloro in attesa di trapianto polmonare, dato che la riuscita e la prognosi del trapianto sembrano essere correlate alla presenza delle differenti sottospecie di MABSC. Inoltre, la colonizzazione da Mycobacterium abscessus subsp abscessus rappresenta uno dei nuovi maggiori criteri di esclusione dei pazienti dal trapianto, secondo gli ultimi aggiornamenti delle “Clinical Guidelines for the care of children with cystic fibrosis” del 2017.