MYCO

M. CHIMAERA, CHI ERA COSTUI?

INTRODUZIONE

Mycobacterium chimaera è una specie facente parte del Mycobacterium avium complex che può essere responsabile di infezioni polmonari soprattutto in soggetti anziani con patologie respiratorie croniche predisponenti. È isolata comunemente dalle acque e può formare biofilm.

Le infezioni da M. chimaera associate ad interventi cardio-chirurgici, che recentemente sono salite alla ribalta della stampa nazionale e dei media, non rappresentano in realtà una novità. Già nel 2015 l’ECDC pubblicava un Rapid Risk Assessment dal titolo “Invasive cardiovascular infection by M. chimaera potentially associated with heater-cooler units used during cardiac surgery” e, un anno più tardi, riportava ben 52 casi in Europa e numerosi altri in Nord America, Australia ed Hong-Kong.

PREMESSA

L’heater-cooler unit (HCU) è un apparecchio per regolare la temperatura del sangue durante la circolazione extracorporea. L’acqua presente nel circuito dell’apparecchio ha la funzione di scambiatore di calore e non viene in contatto col paziente.

I test colturali eseguiti sugli HCU modello 3T fabbricati prima del Settembre 2014 sono, nella maggioranza dei casi, risultati positivi per M. chimaera; in alcuni casi il micobatterio è stato isolato anche da apparecchi sottoposti a decontaminazione profonda in fabbrica. L’ipotesi più verosimile è che la contaminazione degli HCU 3T sia avvenuta a livello di produzione della macchina o delle singole parti.

L’isolamento di M. chimaera anche dall’aria di alcune delle camere operatorie in cui gli HCU 3T erano stati utilizzati, ed il fatto che i circuiti dell’acqua siano risultati non ermetici, fanno ritenere probabile lo sviluppo di aerosol diffusosi poi nell’ambiente anche grazie alla presenza, nell’apparecchio, di una ventola destinata alla dispersione del calore. Gli aerosol originati dallo HCU 3T costituirebbero pertanto la fonte dell’infezione aerogena.

Per ridurre il rischio di infezione l’ECDC suggerisce la collocazione dell’HCU al difuori della sala operatoria o la sostituzione degli apparecchi prodotti prima del Settembre 2014. A partire dal Settembre 2014 la ditta produttrice ha introdotto un nuovo processo di disinfezione sui nuovi HCU e misure igieniche più stringenti in tutta la linea di produzione.

I centri utilizzatori di HCU sono oggi invitati a seguire alla lettera le istruzioni di pulizia e decontaminazione raccomandate dal produttore ed ad implementare un sistema di controllo che preveda procedure scritte che includano anche la tracciabilità del HCU usato durante ogni singolo intervento cardio-chirurgico.

La maggior parte dei casi di infezione da M. chimaera hanno coinvolto pazienti che, nei 5 anni precedenti la diagnosi (intervallo medio 19 mesi), avevano subito interventi di sostituzione/ricostruzione di valvola cardiaca o di trapianto vascolare aortico. Le patologie più comuni includono endocardite, infezione del trapianto e infezione disseminata. Le infezioni disseminate possono presentarsi con batteriemia, epatite granulomatosa, nefrite, splenomegalia, corioretinite e osteomielite, con possibile coinvolgimento del midollo osseo e citopenia. Sono state riportate anche forme simil-sarcoidosiche. Il trattamento dell’infezione è problematico e richiede terapie di associazione e spesso un nuovo intervento chirurgico; il tasso di fallimenti è elevato e non raramente l’esito è infausto. 

DEFINIZIONE DI CASO

Caso sospetto: ogni paziente che soddisfi sia i criteri clinici (presenza di uno dei quadri clinici sopra riportati) che i criteri di esposizione (intervento cardio-chirurgico con impiego di HCU negli ultimi 5 anni).

Caso probabile: caso sospetto con coltura positiva per MAC o con evidenza istologica di granulomi con AFB in tessuto cardiovascolare o proveniente da ferita da sternotomia.

Caso confermato: caso sospetto con coltura positiva per M. chimaera da campioni invasivi (sangue, pus, biopsia, materiale protesico).

CAMPIONAMENTI AMBIENTALI

La ricerca di M. chimaera deve essere eseguita su campioni di acqua, di aria e sui fluidi medicali sterili utilizzati nelle operazioni cardiochirurgiche.

1)      Raccolta dei campioni di acqua

Dopo aver azionato l’HCU per almeno 5 min prelevare 1L di acqua dal circuito paziente ed 1L di acqua dal circuito della cardioplegia. Utilizzare contenitori sterili ed inviare immediatamente i campioni al laboratorio. I campioni devono riportare sull’etichetta data, n° matricola dello strumento e specifica del tipo di circuito di raccolta e devono essere accompagnati dalla richiesta specifica. Se il laboratorio non è in grado di processare immediatamente i campioni può conservarli a 2-8°C per un massimo di 24h.

2)      Raccolta campioni di aria

Utilizzare lo strumento campionatore per raccogliere direttamente sulla superficie di una piastra di Middlebrook 7H11 (preferibilmente selettivo) i batteri presenti in ½ m3 di aria. Il campionamento deve essere eseguito a una distanza di 30 cm sia dal fronte che dal retro del HCU.

3)      Concentrazione e decontaminazione dei campioni di acqua.

I risultati migliori si ottengono mediante filtrazione

Una volta filtrato il campione (1L) prelevare sterilmente la membrana dal filtro e, dopo averla frammentata con un bisturi sterile, trasferire i frammenti in un flacone da 50 mL contenente 2 mL di Middlebrook 7H9.

In alternativa può essere usata la concentrazione mediante centrifugazione:

Frazionare il campione in flaconi da 50 mL, centrifugare a 4000xg per 15 minuti ed

eliminare il surnatante  conservando circa 1 mL di sedimento. Unire le diverse aliquote di sedimento in un unico contenitore da 50 mL per la successiva decontaminazione

Il concentrato ottenuto con una delle procedure suddette può essere decontaminato con la procedura standard (NaOH 2%/NALC) o con cetilpiridinio cloruro 0,005%.

4)      Esame colturale

Per i campioni di acqua utilizzare il pellet decontaminato per inoculare 2 piastre di 7H11, 2 tubi di LJ ed un tubo MGIT ed incubare a 37°C.

Per l’aria incubare direttamente le piastre usate per il campionamento.

Per i fluidi medicali inoculare direttamente  100ul in una piastra di 7H11.

5)      Identificazione delle colonie

Identificare le colonie di AFB allestendo preparati e colorandoli col metodo Ziehl-Neelsen.

In caso di coltura mista/contaminata, isolare le colonie alcol acido resistenti in sottocoltura.

Sulle colonie di AFB eseguire l’identificazione utilizzando tassativamente un metodo molecolare:

a)      In caso di impiego di GenoType CM sono da considerare sospette le colonie identificate come M. intracellulare che devono essere refertate come M. avium complex. Si rende pertanto indispensabile la differenziazione mediante altri metodi.

b)      In caso di impiego di AccuProbe Intracellulare o di AccuProbe MAC, sono da considerare sospette le colonie identificate come M. intracellulare o come MAC rispettivamente che devono essere refertate come M. avium complex. Si rende pertanto indispensabile la differenziazione a livello di specie mediante altri metodi (v. sotto).

c)       In caso di impiego di INNO LiPA Mycobacteria la positività con la sonda MIN2 identifica direttamente M. chimaera e non occorre procedere ulteriormente

d)      In caso di impiego di GenoType NTM-DR M. chimaera viene identificato direttamente come tale e non occorre procedere ulteriormente.

e)      I kit di cui ai punti c) o d) possono essere utilizzati per risolvere le ambiguità emerse dall’impiego di GenoType CM o di AccuProbe.

f)       L’impiego del sequenziamento genico permette l’identificazione diretta di M. chimaera. L’esperienza è fondamentale per l’interpretazione corretta del sequenziamento; si consiglia di demandare tale diagnostica ai laboratori Nazionali o Regionali di Riferimento.

g)      A fini epidemiologici può essere utile eseguire l’analisi dell’intero genoma mediante WGS. L’analisi deve essere eseguita in centri altamente specializzati a livello Nazionale o Regionale.

RICERCHE DIAGNOSTICHE PAZIENTI A RISCHIO

Gli operatori sanitari (cardiologia, pneumologia, reumatologia, infettivologia, oftalmologia, ematologia, medicina di base) sono stati allertati a guardare con sospetto i casi di endocardite, di infezione disseminata o di altre infezioni cardiovascolari di sedi chirurgiche profonde, in pazienti sottoposti ad interventi chirurgici a cuore aperto o a trapianto cardiaco e/o polmonare, negli ultimi 5 anni. Nei pazienti suddetti devono essere considerate sospette anche malattie granulomatose e simil-sarcoidosiche.

Una opzione è rappresentata dall’invio di una lettera, a tutti i soggetti sottoposti ad interventi chirurgici con esposizione ad HCU 3T negli ultimi 5 anni, per metterli a conoscenza del rischio di contrarre una infezione micobatterica e dei segni e sintomi che potrebbero permetterne il riconoscimento.

Nei casi sospetti può essere eseguita la ricerca colturale di micobatteri. I campioni di elezione sono costituiti dall’emocoltura e dalla biopsia.

Per l’emocoltura il sangue deve essere raccolto direttamente in un flacone specifico per micobatteri.  Il numero di campioni varia da 2 a 3, raccolti a 30 min di distanza l’uno dall’altro, indipendentemente dalla presenza di febbre.

Qualora il clinico decida di eseguire la biopsia è fondamentale che una parte del tessuto venga destinata alla ricerca colturale dei micobatteri.

La ricerca colturale per micobatteri è imprescindibile in caso si renda necessario un secondo intervento con espianto di valvola cardiaca o di altro materiale protesici.

La coltura di espettorato ha un senso solo in presenza di sintomatologia respiratoria. In tal caso si consiglia l’esecuzione su tre campioni raccolti al mattino in giorni differenti.

Tutti i ceppi identificati come M chimaera devono essere conservati per analisi epidemiologiche.

Dal 2016 l’Istituto Superiore di Sanità raccoglie i dati microbiologici sull’isolamento di M. chimaera e altri micobatteri non tubercolari (NTM-Italy). Nel 2017 sono stati segnalati 44 M. chimaera su 1383 NTM (3.2%). Per l’invio dei dati contattare: lanfranco.fattorini@iss.it

Bibliografia

European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). Invasive cardiovascular infection by Mycobacterium chimaera potentially associated with heater-cooler units used during cardiac surgery 2015

European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). EU protocol for case detection, laboratory diagnosis and environmental testing of Mycobacterium chimaera infections potentially associated with heater-cooler units: case definition and environmental testing methodology. 2015.

European Centre for Disease Prevention and Control. Invasive cardiovascular infection by Mycobacterium chimaera associated with 3T heater-cooler system used during open-heart surgery – 18 November 2016. Stockholm: ECDC; 2016.

Public Health England. Protocol for Environmental Sampling, Processing and Culturing of Water and Air samples for the Isolation of Slow Growing Mycobacteria June 2015.

Sax H, Bloemberg G, Hasse B, Sommerstein R, Kohler P, Achermann Y, et al. Prolonged Outbreak of Mycobacterium chimaera Infection After Open-Chest Heart Surgery. Clin Infect Dis. 2015 Jul 1;61(1):67-75.

Thomson R, Carter R, Gilpin C, Coulter C, Hargreaves M. Comparison of methods for processing drinking water samples for the isolation of Mycobacterium avium and Mycobacterium intracellulare. Appl Environ Microbiol. 2008 May 15, 2008;74(10):3094-8. 17.

U. S. Food and Drug Administration. Mycobacterium chimaera Infections Associated with Sorin Group Deutschland GmbH Stӧckert 3T Heater-Cooler System: FDA Safety Communication. 2016.

U. S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Non-tuberculous Mycobacterium (NTM) Infections and Heater-Cooler Devices Interim Practical Guidance: Updated October 27, 2015 [Internet]. 2015 [updated 27 Oct 2015; cited 2016 24 Oct 2016].

Ministero della Salute: http://www.salute.gov.it/portale/news/p3_2_1_1_1.jsp?lingua=italiano&menu=notizie&p=dalministero&id=3556

 

A cura del Gruppo di Lavoro Micobatteri