Cryptococcus neoformans

Elementi fondamentali per la diagnosi

• Gli esami di laboratorio di routine sono spesso nella norma.
• Un terzo dei pazienti è afebbrile.
• La diagnosi definitiva si ottiene mediante coltura fungina, incubata a 37°C (98,6°F) per 6 settimane.
• L'antigene criptococcico ha una sensibilità del 95% nelle infezioni del SNC su LCR centrifugato.
• L'esame con inchiostro di china è positivo solo nel 50% dei casi di meningoencefalite.
• I linfociti nel LCR sono spesso ridotti nelle infezioni del SNC, soprattutto nei pazienti con AIDS.
• Nel siero, l'antigene criptococcico è il metodo di rilevamento più sensibile.
• La radiografia del torace è variabile: nella malattia polmonare sono più comuni aree multiple di infiltrazione ai lobi inferiori.
• La rilevazione molecolare mediante PCR potrebbe presto diventare lo standard di laboratorio.

Considerazioni generali

Epidemiologia ed ecologia

Cryptococcus neoformans esiste in due varietà distinte, note come varietà neoformans e varietà gattii (Tabella 1). Cryptococcus neoformans varietà neoformans è presente in tutto il mondo ed è frequentemente riscontrato nelle feci di piccione accumulate nel tempo. Le concentrazioni di questi organismi sono spesso elevate nelle feci vecchie di piccione presenti in fienili, su davanzali e nei piani superiori di edifici datati. I piccioni portatori dell'organismo sembrano non essere clinicamente affetti e le feci umide o fresche raramente contengono C neoformans. C neoformans varietà neoformans è stata isolata anche dalle feci di altri uccelli, inclusi pappagallini e canarini.

La varietà gattii è stata isolata più frequentemente in climi tropicali e subtropicali, in particolare in Australia, Sud-est asiatico, Brasile, Venezuela, Zaire e California meridionale. Questo dato sembra correlato alla distribuzione dell'eucalipto rosso fluviale (Eucalyptus camaldulensis), che ospita l'organismo. L'infettività è correlata alla fioritura degli eucalipti. L'organismo non causa focolai o aggregati di infezione e l'assenza di una storia di esposizione alle feci di uccelli o agli eucalipti in fiore non dovrebbe escludere la diagnosi di infezione da Cryptococcus, o "criptococcosi".

La diffusione dell'AIDS e l'uso di terapie immunosoppressive hanno determinato un aumento drammatico del numero di infezioni da C neoformans negli ultimi 25 anni (vedi sito). Negli Stati Uniti, nel 1976 (338 casi), furono descritti più casi di criptococcosi rispetto a quelli descritti nel mondo fino al 1955 (~300 casi). Prima dell'epidemia di AIDS, quasi la metà dei casi di infezione da Cryptococcus era descritta in pazienti con compromissione dell'immunità cellulare, inclusi leucemie, linfomi, sarcoidosi e uso cronico di corticosteroidi, e in pazienti immunosoppressi sottoposti a trapianto d'organo. È interessante notare che quasi tutti i casi di criptococcosi in pazienti con AIDS sono stati causati dalla varietà neoformans. Questo fenomeno ha portato a un incremento drammatico dell'incidenza della criptococcosi causata dalla varietà neoformans, soprattutto nell'Africa centrale, dove la maggior parte delle infezioni era causata dalla varietà gattii prima dell'epidemia di AIDS. La ragione di questo riscontro epidemiologico sbilanciato rimane per ora speculativa.

La criptococcosi rimane l'infezione fungina potenzialmente letale più comune nei pazienti con AIDS ed è solitamente osservata in pazienti con conteggi di CD4 < 100 cellule/mm³. Le stime di prevalenza della criptococcosi nei pazienti con AIDS variano dal 6% al 10%. C neoformans è anche il terzo organismo più comune nel sistema nervoso centrale (SNC) nei casi di AIDS. Sembra esistere una notevole variabilità nella frequenza della criptococcosi in pazienti con AIDS nelle diverse regioni del mondo: in alcune parti d'Europa risultano infettati solo il 3% dei pazienti, ma in Africa subsahariana la percentuale può arrivare verosimilmente fino al 30%. I maschi sono colpiti circa tre volte più delle femmine, indipendentemente dalla presenza di AIDS.

Microbiologia

Cryptococcus neoformans è un lievito fungino incapsulato che si riproduce per gemmazione. Durante la gemmazione, spesso si osservano una o due cellule figlie rilasciate ma ancora connesse alla cellula madre da un sottile ponte di materiale polisaccaridico extracellulare.

Nei campioni tissutali, le cellule di lievito incapsulate appaiono in genere rotonde o ovali e misurano di solito 4-8 μm. Le cellule di Cryptococcus possono raggiungere i 15 μm all'inizio della gemmazione. La dimensione della capsula polisaccaridica che circonda l'organismo varia ampiamente e dipende principalmente dalle condizioni di crescita ambientali. In vitro, la dimensione della capsula non è correlata alla virulenza di un particolare ceppo.

C neoformans cresce a 37°C su agar Sabouraud o su malt extract, una caratteristica che distingue questa specie da altre specie non patogene di Cryptococcus. Gli organismi sono in genere visibili entro 72 ore come colonie bianche o color crema, mucoidi e lisce.

La varietà neoformans comprende i sierotipi capsulari A e D, mentre la varietà gattii comprende i sierotipi B e C. Le due varietà di C neoformans possono essere differenziate su agar canavanina-glicole-blu di bromotimolo. La varietà gattii produce un viraggio al blu cobalto; la varietà neoformans non cresce e l'indicatore rimane giallo. Inoltre, le specie di Cryptococcus idrolizzano l'urea e assimilano maltosio, saccarosio, glucosio e galattosio, ma non il lattosio. I carboidrati non vengono fermentati dalle specie di questo genere. C neoformans produce melanina a partire da catecolamine mediante fenolossidasi. Questo enzima è stato recentemente clonato e caratterizzato. Si tratta di un tipo di laccasi. La produzione di melanina si è dimostrata un fattore di virulenza.

Patogenesi

Si ritiene che l'uomo acquisisca C neoformans tramite inalazione di particelle contaminate da feci di uccelli (var. neoformans) o da alberi di Eucalyptus camaldulensis in fiore (var. gattii). Alcune infezioni da C neoformans potrebbero derivare dalla riattivazione di infezioni latenti, anche se questo punto è controverso. Non vi sono prove che l'acquisizione avvenga direttamente da altri esseri umani o animali. Il suolo contaminato dall'organismo, quando viene disturbato dal vento, consente la dispersione aerogena dell'organismo. Le particelle inalate di C neoformans, spesso di dimensione < 2 μm, si depositano di norma nei polmoni e vengono rapidamente fagocitate dai macrofagi alveolari. Questa risposta cellulare in ospiti immunocompetenti si traduce di solito in un'infezione apparente. Non è noto se l'organismo venga in genere eradicato in questa fase, ma segnalazioni aneddotiche suggeriscono che in alcuni individui possa instaurarsi uno stato di quiescenza. Durante l'esposizione primaria, un difetto dell'immunità cellulare o un inoculo particolarmente elevato possono portare alla proliferazione e alla disseminazione dell'organismo, più comunemente nel SNC.

I principali fattori responsabili della virulenza includono (a) la capsula polisaccaridica circostante, (b) l'enzima fenolossidasi, (c) la capacità di crescere a 37°C e (d) il tipo di accoppiamento alfa. La capsula polisaccaridica ha dimostrato di compromettere la fagocitosi dell'ospite e potrebbe ostacolare la migrazione dei leucociti. Le cellule fagocitarie potrebbero non riuscire a inglobare organismi fortemente incapsulati a causa delle dimensioni del patogeno. Gli elementi capsulari attivano anche il sistema del complemento, che probabilmente esercita un effetto significativo sulla difesa dell'ospite, a seconda della quantità di materiale capsulare che circonda l'organismo. Inoltre, la via alternativa del complemento potrebbe essere attivata da componenti della parete cellulare, che potrebbero esaurire localmente i fattori umorali dell'ospite. I meccanismi di uccisione ossidativa di macrofagi e neutrofili sono elementi importanti della difesa dell'ospite e possono essere ostacolati da specie di Cryptococcus. C neoformans produce l'enzima fenolossidasi, che converte substrati idrossibenzoici in melanina. Questa attività potrebbe proteggere dalle difese ossidative dell'ospite. Non è mai stato dimostrato che l'organismo produca tossine.

Prima dell'avvento della terapia antiretrovirale altamente attiva (HAART), la criptococcosi aveva una mortalità elevata. Al momento della diagnosi e durante il trattamento iniziale con terapia antifungina, = 25% dei pazienti con AIDS decedeva. A un anno dalla diagnosi di C neoformans, il 30-60% dei pazienti con AIDS moriva per la malattia. I pazienti oncologici con diagnosi di meningite criptococcica hanno una sopravvivenza mediana complessiva di soli 2 mesi. Questi dati sottolineano l'importanza dell'immunocompetenza nella suscettibilità alla criptococcosi e la sua correlazione con la gravità dell'AIDS o con le neoplasie linforeticolari.

Riscontri clinici

Segni e sintomi

Infezione del SNC. La manifestazione clinica più comune dell'infezione da C neoformans è l'infezione cronica del cervello e delle meningi, denominata meningoencefalite. L'uso di questo termine è diventato consueto perché gli organismi criptococcici invadono effettivamente il parenchima cerebrale, cerebellare e del tronco encefalico, oltre alle meningi.

Il sintomo più comune della meningoencefalite è la cefalea. I segni di infiammazione meningeale, inclusi rigidità nucale e fotofobia, sono presenti in circa il 50% dei pazienti, ma di solito sono lievi. Possono essere presenti anche malessere, vertigini e nausea. Con la progressione della malattia nel corso di settimane, i pazienti possono sviluppare alterazioni dello stato mentale, perdita visiva, paralisi dei nervi cranici, atassia, convulsioni, coma ed erniazione del tronco encefalico. Possono predominare segni e sintomi di aumento della pressione intracranica, tra cui cefalea intensa, rigidità nucale, vomito a getto, alterazione della coscienza e papilledema. Molti pazienti con criptococcosi non presentano mai febbre.

Infezione polmonare

La malattia polmonare è un'altra manifestazione potenzialmente fatale dell'infezione da C neoformans. Tuttavia, la maggior parte dei pazienti presenta probabilmente una malattia subclinica e circa la metà è asintomatica. L'entità della malattia può variare da polmonite acuta autolimitante in individui altrimenti sani, oppure colonizzazione cronica e stabile in pazienti con patologia polmonare di base, fino a polmonite grave e progressiva nei pazienti con AIDS, con una mortalità che si avvicina al 50%. I sintomi più comuni dell'infezione polmonare includono tosse secca, febbricola, produzione di espettorato e dolore toracico pleuritico. I versamenti pleurici sono raramente visibili alla radiografia del torace. La disseminazione al SNC dovrebbe essere considerata la complicanza più seria della criptococcosi polmonare e può verificarsi in qualsiasi fase dell'infezione polmonare, anche quando la malattia polmonare sembra in risoluzione.

Altre infezioni

C neoformans può interessare altri sistemi d'organo. Le lesioni cutanee possono essere osservate in = 10% dei pazienti e indicano malattia disseminata con alto rischio di coinvolgimento del SNC. Fino al 5-10% dei pazienti presenta interessamento scheletrico da criptococcosi. Le vertebre e le ossa lunghe sono le sedi più frequentemente colpite. La criptococcosi può coinvolgere occhi, corteccia surrenale, sistema genitourinario, sistema gastrointestinale e, in rari casi, quasi ogni altro sistema d'organo.

Infezioni in pazienti con AIDS o immunocompromessi

Nei pazienti infettati dal virus dell'immunodeficienza umana (HIV), la criptococcosi è considerata una malattia definente l'AIDS. Il decorso clinico dell'infezione del SNC nei pazienti con AIDS appare più acuto, con febbre e cefalea che predominano precocemente. I reperti sono simili a quelli dei pazienti senza AIDS durante la progressione, ma possono svilupparsi più rapidamente. La grande maggioranza dei pazienti con AIDS presenta meningoencefalite al momento della diagnosi di criptococcosi. La malattia polmonare sembra dare sintomi più frequentemente nei pazienti con AIDS, con una maggiore proporzione che presenta febbre, tosse, dispnea e perdita di peso. Gli organismi criptococcici possono essere coltivati da sedi extraneurali in < 20% dei pazienti con AIDS. Le lesioni cutanee sono più comuni nei pazienti con AIDS e spesso assomigliano a papule tipiche dell'infezione da mollusco contagioso. Il coinvolgimento di fegato e milza è probabilmente più frequente nei pazienti con AIDS, ma rimane comunque raro.

Riscontri di laboratorio

Gli esami di laboratorio di routine, inclusi conteggi leucocitari, ematocrito e chimiche ematiche, sono spesso nella norma nella criptococcosi, anche nelle infezioni gravi. L'identificazione molecolare di C neoformans in siero e in altri liquidi e tessuti mediante reazione a catena della polimerasi (PCR) potrebbe presto diventare una pratica standard in molti laboratori.

Infezione del SNC

La diagnosi definitiva dell'infezione da C neoformans del SNC si ottiene mediante coltura fungina del pellet di LCR centrifugato. I terreni di coltura devono essere mantenuti in aerobiosi a 37°C per 6 settimane prima di considerare negativa una coltura. L'antigene criptococcico risulta positivo tramite agglutinazione al lattice in quasi il 95% dei casi nel surnatante del LCR centrifugato. Le diluizioni seriali del LCR eseguite con agglutinazione al lattice consentono di riportare i titoli, che possono essere utili per valutare la prognosi o monitorare la risposta alla terapia in pazienti non immunocompromessi. Nei pazienti con AIDS, i titoli antigenici non sembrano correlare con la gravità dell'infezione o con la risposta al trattamento. Nei pazienti non affetti da AIDS, la presenza di antigene criptococcico nel siero è suggestiva, ma non diagnostica, di malattia del SNC. Tuttavia, = 95% dei pazienti con AIDS con infezione documentata del SNC avrà antigene criptococcico positivo nel siero. L'identificazione di organismi criptococcici nel LCR mediante preparazione con inchiostro di china risulta positiva nel = 50% dei casi di meningoencefalite. I linfociti nel LCR sono presenti in numero ridotto, soprattutto nei pazienti con AIDS. Uno studio sulla meningite criptococcica in pazienti con AIDS ha mostrato una media di quattro linfociti/mm³ nel LCR. Il glucosio nel LCR è generalmente basso ma può essere normale. Le proteine nel LCR sono di solito elevate, così come la pressione di apertura. La tomografia computerizzata e la risonanza magnetica possono rilevare noduli (criptococcomi), idrocefalo o incremento della densità corticale. Circa il 50% dei pazienti può avere una TC anomala. I criptococcomi possono essere osservati in = 25% dei pazienti con meningoencefalite.

Infezione polmonare

La diagnosi di presenza di C neoformans nel polmone è meno soddisfacente e più difficile da interpretare. La colonizzazione da organismi criptococcici è stata spesso osservata in colture ripetute di espettorato in pazienti con malattia polmonare cronica. La coltura dell'espettorato o del lavaggio broncoalveolare dovrebbe essere considerata il gold standard per la diagnosi di criptococcosi polmonare. I pazienti con sintomi di malattia polmonare e titoli di antigene criptococcico = 8 su campioni di lavaggio broncoalveolare dovrebbero essere considerati affetti da criptococcosi polmonare. La radiografia del torace potrebbe non essere necessariamente utile nella diagnosi di sospetta malattia polmonare. La maggior parte delle radiografie del torace è normale oppure mostra un pattern aspecifico di infiltrati interstiziali e linfoadenopatia. Occasionalmente, i pazienti presentano multipli noduli grandi e densi, successivamente riconosciuti come dovuti a criptococcosi. I versamenti pleurici sono raramente osservati alla radiografia del torace.

La diagnosi di infezione disseminata nel sangue, o "criptococcemia", si basa soprattutto sulla presenza di antigene criptococcico, rilevato mediante agglutinazione al lattice, oppure sulla coltura degli organismi tramite emocolture "isolator". Il polisaccaride capsulare diventa solubile nel siero dei pazienti infetti e può essere rilevato con antisiero di coniglio anti-C neoformans con sensibilità ~ 95%. Titoli antigenici = 8 sono considerati indicativi di malattia attiva. Questo metodo di rilevazione dell'infezione da C neoformans è più sensibile della coltura o della colorazione con inchiostro di china, che presentano una sensibilità di circa il 75% e il 50%, rispettivamente. Possono verificarsi falsi positivi nella rilevazione antigenica in pazienti con fattore reumatoide nel sangue o per cross-reattività con l'antigene polisaccaridico di Trichosporon beigelii.

Altre infezioni

Le lesioni cutanee e mucose, che possono essere secondarie a criptococcosi disseminata, dovrebbero essere sottoposte a biopsia sia per la diagnosi istologica sia per la coltura. Le lesioni scheletriche dovrebbero essere sottoposte a biopsia se la diagnosi è dubbia.

Trattamento

Il trattamento dei pazienti con criptococcosi è determinato dalla presenza o assenza di HIV e dalla presenza di interessamento polmonare localizzato o di malattia disseminata (di solito meningite).

Pazienti HIV-negativi

In caso di infezione polmonare da lieve a moderata senza evidenza di disseminazione, il fluconazolo per via orale per 6-12 mesi è adeguato (Tabella 2). Nella meningite, nella criptococcemia o nell'infezione polmonare grave, il trattamento preferito prevede una combinazione di amphotericina B più 5-flucitosina per 2 settimane, seguita da fluconazolo orale una volta al giorno per almeno 10 settimane (Tabella 2). La 5-flucitosina viene somministrata ogni 6 ore. I livelli sierici devono essere monitorati e il dosaggio aggiustato per raggiungere concentrazioni di picco di 20-40 μg/ml. Sono necessari emocromi completi per rilevare tossicità e devono essere effettuati due volte alla settimana.

L'amphotericina B è limitata da effetti collaterali e complicanze significative, inclusi tossicità da infusione, nefrotossicità e ipokaliemia. La 5-flucitosina provoca mielosoppressione, soprattutto trombocitopenia e neutropenia, oltre a disturbi gastrointestinali.

Pazienti HIV-positivi

Per un'infezione polmonare da lieve a moderata, si raccomanda fluconazolo una volta al giorno per tutta la vita (Tabella 3). In alternativa, può essere somministrata una combinazione di fluconazolo più 5-flucitosina per 10 settimane.

Il trattamento del SNC, in caso di interessamento polmonare grave o di interessamento disseminato di altri siti corporei, consiste in due fasi. Nella prima fase si somministra una terapia di induzione/consolidamento per controllare l'infezione e ridurre i criptococchi vitali nel LCR e nei tessuti a livelli non rilevabili. Segue la terapia di mantenimento, che previene la recidiva. Attualmente non è chiaro se la terapia di mantenimento possa essere sospesa in pazienti con risposta prolungata alla HAART. La terapia di induzione/consolidamento prevede amphotericina B più 5-flucitosina per 2 settimane, seguita da fluconazolo per 10 settimane. La terapia di mantenimento consiste in fluconazolo una volta al giorno a vita (Tabella 3).

Le interazioni farmacologiche sono un'importante considerazione quando si usano antifungini azolici. In alcuni casi, un farmaco co-somministrato (ad es. omeprazolo) può diminuire l'assorbimento intestinale (ad es. itraconazolo) o aumentare il metabolismo (ad es. fluconazolo da rifampicina), riducendo l'attività della terapia antifungina. Viceversa, gli azoli possono causare tossicità inattese del farmaco co-somministrato (ad es. warfarin) mediante alterazione del metabolismo epatico attraverso il sistema del citocromo P-450. Nei pazienti con HIV che assumono regimi terapeutici complessi, le interazioni farmacologiche richiedono una revisione accurata quando si inizia una terapia antifungina, soprattutto con azoli.

Un'altra considerazione importante nel trattamento della meningite criptococcica è l'aumento della pressione intracranica. Una quota elevata dei decessi, soprattutto nelle fasi precoci del decorso della malattia, è attribuibile alla pressione intracranica elevata. I pazienti che si presentano con coma o altri segni di aumento della pressione intracranica, o che li sviluppano, dovrebbero essere sottoposti a puntura lombare giornaliera con rimozione di 30 cc di LCR fino alla risoluzione dei sintomi. È stato inoltre tentato il trattamento con acetazolamide e con derivazioni ventricoloperitoneali. L'effetto di questi interventi sulla mortalità non è noto.

Prognosi

La guarigione dalla criptococcosi del SNC nei pazienti con AIDS è rara. Di conseguenza, la gestione è orientata verso una terapia soppressiva a lungo termine. L'effetto della HAART sulla capacità di guarire la criptococcosi è sconosciuto. È fondamentale un attento follow-up durante tutto il corso della terapia iniziale e della terapia di mantenimento nella criptococcosi del SNC associata ad AIDS per monitorare le recidive. I pazienti immunosoppressi con neoplasie possono essere difficili da guarire e necessitano di terapia soppressiva a lungo termine. In altri casi, la mortalità dell'infezione del SNC trattata può essere del 25-30%, anche se sono riportate variazioni tra diverse casistiche. Spesso la prognosi è ampiamente influenzata dalla condizione immunosoppressiva sottostante, ad esempio nelle neoplasie linforeticolari.

I fattori che indicano una prognosi sfavorevole includono stato mentale anormale, età avanzata (> 60 anni), criptococcemia, alti titoli di antigene criptococcico nel LCR o nel sangue, valori elevati della pressione di apertura nel LCR, basso conteggio leucocitario (< 20 cellule/mm³), basso glucosio e preparazione con inchiostro di china positiva. Le complicanze morbose gravi includono sindrome cerebrale cronica con demenza e idrocefalo acuto e cronico.

Prevenzione e controllo

La profilassi per la criptococcosi attualmente non è raccomandata. Tuttavia, nei pazienti con AIDS con conteggi CD4 < 200 cellule/mm³, l'incidenza di criptococcosi è stata ridotta dal 7% all'1% nei pazienti che assumono fluconazolo (200 mg PO una volta al giorno). Evitare, nei pazienti con AIDS o in altri soggetti immunocompromessi, aree densamente popolate da piccioni potrebbe essere appropriato. L'uso della vaccinazione attiva con polisaccaride capsulare non è stato efficace.

Leggi di più

https://en.wikipedia.org/wiki/Cryptococcus_neoformans

https://www.cdc.gov/fungal/diseases/cryptococcosis-neoformans/index.html

https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Cryptococcus_neoformans