LA MALATTIA DI LYME

La malattia di Lyme è una infezione zoonosica mantenuta in natura dalle interazioni tra zecca ed ospiti animali. La presenza delle spirochete è infatti molto più frequente nei vettori (zecche) e nei loro ospiti naturali (livello ecologico) che nella popolazione umana (livello epidemiologico). In natura la circolazione delle spirochete è indipendente dall’ospite umano che in pratica funge da “indicatore”, rilevando l’esistenza di un focus naturale di infezione. I valori di prevalenza dell’infezione nelle popolazioni di zecche rappresentano quindi un primo importante indicatore di rischio per l’infezione umana, ed il controllo e le misure di profilassi nei confronti della malattia non possono prescindere dalle conoscenze della biologia e dalla ecologia delle specie di zecche che fungono da vettori.

La borreliosi di Lyme è la malattia trasmessa da zecche più diffusa nell’emisfero settentrionale; è attualmente endemica in molte parti d’Europa, dell’Asia e degli Stati Uniti. La Slovenia è una delle regioni con la più alta incidenza di casi (Strle 1989); i micromammiferi sono stati trovati positivi per il 50% (come in Europa Centrale).

In Italia la malattia è stata segnalata sin dal 1983 ed attualmente risulta presente in Friuli-Venezia-Giulia, Veneto, Emilia Romagna, Liguria e Trentino Alto Adige. Complessivamente dal 1986 sono stati riscontrati 1171 casi nell’uomo, ma l’incideza reale della malattia risulta largemente sottostimata (Pavan et al.2000).

L’agente responsabile, Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.), viene trasmessa in Europa dalla puntura di Ixodes ricinus e comprende un gruppo di spirochete che possono essere suddivise in cinque genospecie, tre delle quali, Borrelia burgdorferi sensu stricto (s.s.), Borrelia garinii e Borrelia afzelii, sono patogene per l’uomo mentre due specie scoperte recentemente, Borrelia japonica e Borrelia andersonii, non sono state isolate da pazienti. Questa classificazione si basa su differenze cromosomiche e plasmidiche e studi sulle proteine di membrana.

Negli Stati Uniti è stata trovata solo Borrelia burgdorferi sensu stricto ed in Europa tutti e tre i genotipi. Le tre genospecie possiedono diverso organotropismo e potrebbero provocare diverse manifestazioni (Priem et al. 1997).

La malattia di Lyme, che prende il nome dalla località geografica dove per la prima fu osservata (Lyme-Connecticut-USA), presenta diverse manifestazioni cliniche: disturbi dermatologici (eritema migrante e acrodermatite cronica atrofizzante), disturbi cardiaci, artriti e disturbi neurologici (Asch et al. 1994) (Barbour and Fish 1993) (Kalish 1993) (Steer 1989). Le manifestazioni cliniche si presentano diverse in Europa e negli Stati Uniti: l’acrodermatite cronica atrofizzante e la neuroborreliosi sono più diffuse in Europa, mentre l’artrite sembra prevalere negli Stati Uniti. Le differenze cliniche sembra dipendano dalle diverse genospecie infettanti: l’artrite di Lyme è stata attribuita a Borrelia burgdorferi s.s., mentre la neuroborreliosi a Borrelia garinii e l’acrodermatite cronica atrofizzante a Borrelia afzelii.

Nel 1883 Buchwald (Buchwald 1883) descrisse un caso di “atrofia cutanea idiopatica diffusa” in un paziente morso da una zecca, sindrome in seguito definita da Hexheimer e Hatmann (1902) (Hexeimer 1902) come “acrodermatite cronica atrofizzante” (ACA) e attualmente inquadrata nel 3° stadio della borreliosi di Lyme. Si deve però ad Afzelius, nel 1909 (Afzelius 1910), l’identificazione della correlazione tra il morso della zecca e l’eritema cronico migrante (ECM), che rappresenta la manifestazione cutanea primaria della malattia. Nel 1922 Garin e Bujadoux (Garin 1922) associarono l’insorgenza di manifestazioni neurologiche al morso di una zecca e all’ECM, e descrissero una forma di meningoradicolite in un paziente con ECM causato dal morso di una zecca. Si andò così affermando l’ipotesi che l’ECM e le manifestazioni neurologiche conseguenti al morso di una zecca fossero da ricollegarsi ad un unico agente eziologico trasmesso dall’artropode, mentre, il successo terapeutico ottenuto in casi di ECM associato a manifestazioni neurologiche trattati con penicillina, suggerirono la possibile eziologia batterica di queste forme di patologia.

Nel 1977 Steere et al. (Steere 1977), sulla base di un’indagine epidemiologica retrospettiva tra giovani abitanti della cittadina di Old Lyme (Connecticut, USA) dove si erano manifestati casi di sospetta artrite reumatoide giovanile con frequenza insolitamente alta, definirono la patologia come “artrite di Lyme” senza però specificare l’agente eziologico trasmesso dalle zecche.

Nel 1982 Burgdorfer et al. (Burgdorfer 1982) isolarono una spirocheta nell’apparato digerente di zecche dimostrando la presenza di anticorpi specifici contro il microrganismo nel siero di pazienti con “artrite di Lyme”. Quasi contemporaneamente in Europa vennero isolate spirochete con gli stessi caratteri antigenici (Burgdorfer 1983).

L’inquadramento tassonomico di queste spirochete si deve a Johnson et al. (1984), che sulla base di studi genetici e metabolici, incluse queste spirochete nel genere Borrelia, proponendo una nuova specie Borrelia burgdorferi (Genchi e Sambri 2000).
Sul piano epidemiologico, la borreliosi di Lyme presenta caratteri simili a quelli di altre patologie trasmesse da zecche. La distribuzione stagionale dei casi di ECM individua un picco costantemente presente in tarda primevera-inizio estate, mentre i sintomi più tardivi si concentrano in autunno-inverno. Il periodo di incubazione medio tra il morso del vettore e l’esordio della manifestazione clinica è stato calcolato in 5-29 giorni per l’ECM, 20-59 giorni per i sintomi neurologici e in 2-8 mesi per l’artrite. Le manifestazioni cutanee croniche sono caratteristica predominante delle fasce d’età più avanzata, mentre gli altri sintomi della malattia sono presenti indistintamente in tutte le fasce d’età. Nei soggetti più giovani, per quanto riguarda le sindromi neurologiche, si osserva una predominanza di meningiti associate a paralisi dei nervi cranici, negli adulti prevalgono le forme di meningoradicolite (Weber et al. 1993).

In Europa vi è un ampia eterogeneità genetica rilevata dagli isolati di Borrelia burgdorferi ottenuti da zecche, ospiti naturali e pazienti umani, dove sono state isolate tutte le tre genospecie del complesso Borrelia burgdorferi s.l. (B.burgdorferi ss, B.garinii e B.afzelii) (Genchi et al. 1994; Gern 1994) e diverse altre specie ritenute responsabili di borreliosi umana, come ad esempio B.lusitaniae (La Flenche et al.1997) e B.valaisiana (Wang et al. 1997), oltre ad altre specie isolate da vettori ed ospiti vertebrati quali B.japonica, B.andersonii (Marcon et al. 1995) e B.bissettii (Postic et al.1998).

A partire dal primo caso in Italia nel 1983 (Crovato et al. 1985) fino ad oggi, il numero di casi accertati clinicamente e mediante diagnosi di laboratorio ha superato il migliaio e tale numero presenta un costante incremento su base annua. Inoltre la situazione eco-epidemiologica europea è più complessa di quello che si è sempre ritenuto confrontando la situazione nord americana, dove è stata osservata solo la genospecie Borrelia burgdorferi sensu stricto.

In Europa manca una effettiva registrazione di dati e di conseguenza mancano dati reali dell’incidenza di borreliosi. In Italia la malattia di Lyme è sottoposta a notifica obbligatoria dal 1990, come malattia di classe V (D.M. 15 Dic. 1990), ma anche in questo caso si sospetta una sottostima.

Nella routine di laboratorio per la diagnosi di malattia di Lyme si preferisce utilizzare i metodi indiretti (CDC 1995) visto la scarsa sensibilità dei metodi diretti, le difficoltà tecniche ed i costi dei metodi colturali e di biologia molecolare.

L’immunofluorescenza indiretta (IFA) è stato il primo test messo a punto per la diagnosi da Barbour nel 1983 (Barbour 1984). E” considerata un metodo rapido, affidabile e semplice per determinare la prevalenza di Ixodes ricinus infettate da Borrelia (Gustafson 1989).

La tecnica immunoenzimatica (ELISA)prevede l’utilizzo di antigeni ricombinanti o di preparazioni arricchite di antigeni flagellari o l’applicazione di tecniche “a cattura” per il dosaggio delleIgM.

Con l’uso di tecniche di Western blot le reazioni Ag-Ab sono evidenziate con bande colorate che devono essere interpretate senza standardizzazione del metodo.

Problematica dal punto di vista diagnostico si è rivelata la reattività crociata tra gli anticorpi contro le spirochete e contro altri microrganismi. Reazioni sierologiche falsamente positive sono state riscontrate in soggetti luteici, con infezioni da rickettsie o virali (EBV) e con malattie autoimmuni; inoltre la produzione di anticorpi presenta un’ampia variabilità individuale ed è influenzata dal trattamento antibiotico (Cinco 1994 ) (Markely 1998) (Ciesielski 1989).

La presenza di anticorpi specifici contro Borrelia burgdorferi s.l. varia in modo significativo a seconda della popolazione esaminata e al rischio di infezione cui la stessa è sottoposta.

Nel complesso, il livello di sieropositività nella popolazione italiana è stimabile attorno al 5%, con estremi molto variabili a seconda del campione esaminato. Si passa infatti da valori dello 0.3% in Emilia (Parma), al 2% in Sicilia, al 3.2% della Lombardia, al 4.1% dell’area bolognese, fino a giungere a livelli superiori al 10% in popolazioni residenti in aree endemiche o sottoposti ad elevato rischio per motivi professionali (forestali): 18% in Toscana e 22.3% in Friuli (Cimmino et al. 1992) (Santino et al. 1997).

Nel Nord Europa la sieroprevalenza risulta variabile tra il 19% della Svezia e il 2.7% dell’Estonia. Nel Centro Europa si riscontra una percentuale del 28% in Olanda, del 26% in Svizzera e del 15% in Polonia; si evidenziano picchi elevati dell’ordine del 15% in Irlanda e più bassi in Austria del 7.7% e in Germania del 5.5%. Nel Sud Europa si ha un’alta sieroprevalenza in Croazia e una più bassa in Grecia 1.1% (Santino et al 1997).

Si ritiene che nelle aree endemiche (Austria, Germania, Francia, Svizzera, Paesi Scandinavi, Slovenia e Repubblica Ceca) l’incidenza della malattia possa essere compresa tra lo 0.1% e lo 0.2% annuo e che il 45% delle zecche possa essere infettato (Atti del 4° Convegno Internazionale, Siusi all Scillar). 

L’agente causale della malattia di Lyme appartiene all’ordine Spirochetales, genere Borrelia, superspecie Borrelia burgdorferi, e venne isolata per la prima volta nel 1982 dal Dr. William Burgdorfer. All’interno della superspecieBorrelia burgdorferi sensu lato, gli studi di ibridazione DNA-DNA e dei pattern di restrizione dello spazio intergenico rRNA 5S-23S, hanno permesso di delineare diverse genospecie: Borrelia burgdorferi sensu strictu, Borrelia garinii,Borrelia afzelii, Borrelia bissettii (per alcuni ancora gruppo DN127). Oltre a queste si devono ricordare le genospecie isolate da artropodi vettori o da mammiferi per le quali non è ancora stata dimostrata la patogenicità per l’uomo: Borrrelia japonica, Borrelia andersonii, Borrelia valaisiana, Borrelia lusitaniae, Borrelia tanukii, Borrelia turdi.

Le spirochete sono batteri di forma allungata, con il corpo avvolto a spirale (da 3 a10 spire allargate, ampie e irregolari). La cellula è provvista di una parete dotata di notevole flessibilità. Caratteristica è la presenza di endoflagelli, fasci di fibre all’interno della cellula che scorrono lungo la spira del batterio, inseriti di norma nello spazio periplasmatico fra lo strato basale (peptidoglicano) e gli strati più esterni degli involucri cellulari, ancorandosi in corrispondenza dei poli cellulari.

Borrelia burgdorferi è lunga 20-30 mcm ed ha un diametro di 0.2-0.3 mcm, con avvolgimento a spirale sinistrorso, e presenta 7-11 flagelli periplasmatici. Questi sono situati all’estremità terminale della cellula che può essere più o meno appuntita, e si estendono verso la regione mediana, sovrapponendosi e contribuendo a fornire movimenti laterali con continui cambi di direzione, che aumentano quando il germe si trova in ambienti ad elevata viscosità (Kimsey et al. 1989).

Borrelia burgdorferi non presenta il LPS tipico dei batteri Gram-negativi; contiene acido muramico e ornitina come componenti del peptidoglicano e, per il notevole spessore della parete, è evidenziabile, seppure con difficoltà, con colorazioni come Giemsa, Warthi-Starry e Bosma Steiner. Per questo risulta più agevole l’osservazione microscopica a fresco in campo oscuro o in contrasto di fase.

Per quanto riguarda il metabolismo B.burgdorferi s.l. è un batterio microaerofilo, con un tempo medio di replicazione di circa 16 ore, superossidodismutasi positivo, catalasi negativo (Cinco 1998). Utilizza il glucosio come principale fonte di energia, producendo acido lattico attraverso la via Embden-Mayerhoff. Per il limitato potere biosintetico, richiede terreni particolarmente ricchi e complessi per la coltura. Con l’adattamento alla coltura il batterio diminuisce di dimensioni.

Il genoma presenta un’organizzazione particolare ed unica tra i procarioti. E’ costituito da un piccolo cromosoma lineare di circa 950 Kb e numerosi plasmidi di varie forme e dimensioni, lineari, e circolari (da 4 e 9 Kb), importanti per le caratteristiche genetiche e la variabilità dei ceppi cellulari (Barbuor 1989) (Baril et al.1989) (Casjens and Huang 1993). Uno di questi, il plasmide lineare 49 Kb, codifica per le due principali proteine di membrana, OspA e OspB, rispettivamente di 30 e 34 Kd, quali antigeni di superficie principali. L’informazione genetica per la sintesi di tali proteine, come quella per i fattori di virulenza, non proviene del DNA cromosomiale, ma dal DNA plasmidico del batterio.

Altri plasmidi più piccoli di tipo circolare, di 8 Kb, sembrano essere correlati alla virulenza di Borrelia burgdorferi s.l., e vengono perduti nel corso della coltivazione in vitro.

Il cromosoma di B. burgdorferi, altamente stabile, è caratterizzato da due estremità terminali chiuse covalentemente in una struttura ad “harpin”, simile ma non identica a quella dei plasmidi lineari. L’analisi delle sequenze nucleotidiche di tali regioni telomeriche indica che geni unici, apparentemente funzionali, si estendono per alcune centinaia di basi a ciascuna estremità e che vi è una ripetizione incompleta invertita di 26 bp.

L’esame di numerosi ceppi di Borrelia ha dimostrato che la similarità delle sequenze cromosomiali con i plasmidi lineari è localizzata nelle regioni terminali di destra. Ciò indicherebbe l’avvenuto scambio di segmenti nucleotidici tra tali elementi genetici. La presenza delle struttura ad “harpin” risolverebbe il problema della replicazione di un cromosoma lineare. I geni cromosomiali sono stati sequenziati ed identificati per omologia della sequenza dei loro prodotti con proteine note in banche dati. Sono stati caratterizzati a livello molecolare circa 30 geni ribosomiali, situati centralmente nel cromosoma lineare e si è così definita una mappa genetica che presenta una grande similitudine tra le genospecie del complesso sensu lato. Il grado di omologia con i membri dello stesso genere varia dal 31% al 59%.

Le proteine codificate dal cromosoma comprendono, tra le altre, le Heat-Shock Proteins (HSP) e la proteina p41 o antigene flagellare.Le HSP sono proteine che, sottoposte ad elettroforesi, migrano tra le bande di 60 e 64 Kd (P60) e sono presenti in tutti i membri del genere Borrelia ed anche in altre specie batteriche di Legionella, Listeria, Mycobacterium, Pseudomonas e Salmonella. Sono caratterizzate da una sequenza altamente conservata, che può essere osservata anche nei mitocondri delle cellule eucariotiche, e presentano tra gli aminoacidi 260-274 un epitopo specie-specifico noto come CR253 in grado di indurre l’espansione clonale di una linea cellulare T reattiva contro B.burgdorferi, tale da spiegare alcune complicanze tardive, su base autoimmunitaria, della malattia di Lyme (Scarpa et al. 1994).

La proteina p41 è codificata dal gene cromosomiale fla, ad alto grado di conservazione, di 336 aminoacidi e maggior componente strutturale degli endoflagelli.

La flagellina è un antigene genere-specifico, immunodominante nella risposta immunitaria precoce ma non totalmente specifico per Borrelia poiché condivide alcune regioni con altre spirochete come T.pallidum (possibile spiegazione delle reazioni crociate con la sifilide) e T. phagedenis, usato come adsorbente nei test di immunofluorescenza.

Un’altra proteina codificata dal cromosoma è la p100, antigene specie-specifico immunodominante dello stadio tardivo dell’infezione.

La proteina p39 o BmpA, codificata da geni cromosomiali, è caratterizzata da una notevole eterogenicità tra gli isolati europei (Rossier et al 1997) ed è oggi considerata la più importante proteina immunogena per la sierologia della borreliosi di Lyme.

Il plasmide lineare di 49 Kb presenta le estremità dei suoi filamenti chiuse a forcina, caratteristica non comune nei procarioti. Barbour suggerisce una sua possibile origine virale. Esso codifica importanti proteine di superficie esterna, OspA e OspB, agenti immunodominanti specie-specifici, ma variabili. La proteina OspA (2 epitopi) di 30-32 Kd e la proteina OspB di 34 Kd sono i marker più tipici di Borrelia burgdorferi, pur avendo una distribuzione diversa a seconda dell’origine geografica dei vari ceppi. OspB è tipica degli isolati americani, OspA è presente in questi ed anche in molti, ma non tutti, i ceppi europei (Faruki 1994) in cui compaiono antigeni a più basso peso molecolare (da 23 a 18 Kd), detti pC o OspC. Questi sono codificati da uno dei plasmidi circolari, sono specie-specifici e sono agenti immunodominanti della risposta immunitaria precoce. Verso queste proteine si stanno focalizzando le ricerche per la preparazione di un vaccino ad uso umano.

Le lipoproteine immunodominanti di superficie, soprattutto OspA e OspC, presentano eterogeneità interspecie ma non solo. Esse variano anche all’interno del singolo ceppo.

Borrelia burgdorferi riesce ad eludere il controllo del sistema immunitario dell’ospite grazie alla capacità di modulare ed esprimere i propri antigeni di superficie.L’espressione di alcuni geni per le proteine di superficie è alterato durante l’interazione del batterio con l’ospite mammifero, ma il meccanismo di tale cambiamento non è noto. OspA viene espressa interamente in vitro e nell’acaro vettore ma non nell’uomo (almeno all’inizio dell’infezione); OspC ha un’espressione variabile in vitro, non viene espressa nella zecca ed è iperespressa nell’ospite infettato.

Commenta per primo

Lascia un commento

L'indirizzo email non sarà pubblicato.


*