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La tubercolosi (TB) rappresenta senza dubbio la più importante malattia batterica umana a livello mondiale che, oltre a determinare imponenti costi economici e sociali, costituisce la causa di morte di oltre 2 milioni di individui per anno soprattutto nei Paesi in via di sviluppo. Un miglioramento delle procedure diagnositiche, terapeutiche e profilattiche, nonchè della conoscenza della epidemiologia dell’infezione tubercolare sono un prerequisito fondamentale per il controllo della TB.
In passato, la ricerca sulla TB si basava sul dogma fondamentale che la malattia fosse causata da un ceppo altamente conservato di Mycobacterium tuberculosis. Studi recenti sulla genomica e sulla evoluzione molecolare di M. tuberculosis hanno invece rivoluzionato questa teoria, dimostrando come il microrganismo si sia evoluto in diverse linee filogenetiche, talvolta con una specifica distribuzione geografica. Questi studi hanno reso possibile la identificazione di una vasta popolazione di genotipi di M. tuberculosis i quali, oltre a presentare caratteri molecolari diversi, presentano anche caratteristiche fenotipiche diverse che possono comportare variazioni nella virulenza del microrganismo e nella sua patogenicità.
Siccome il bacillo tubercolare, che si trasmette per via aerogena, determina solitamente una infezione localizzata a livello polmonare, si può assumere che la capacità di un ceppo di M. tuberculosis di diffondere nell’ospite e causare una TB extrapolmonare sia espressione di una elevata virulenza. Nella presente tesi è stato quindi intrapreso uno studio volto a valutare l’associazione della TB extrapolmonare con i diversi genotipi di M. tuberculosis definiti secondo il metodo di tipizzazione molecolare denominato “Spoligotyping” (Spacer Oligonucleotide Typing), basato sul polimorfismo del locus DR (Direct Repeats) del genoma di M. tuberculosis. A tale scopo sono stati tipizzati 1009 ceppi appartenenti al complesso tubercolare isolati in un periodo di 4 anni in Toscana, una regione con bassa prevalenza di TB, ma in cui si è verificata negli ultimi anni una crescente immigrazione da Paesi ad alta endemia tubercolare. Sono stati così identificati 10 genotipi prevalenti: AFRICANUM (1.4% degli isolati totali), Beijing (7.2%), BOVIS (1.7%), Central Asia (CAS) (2.7%), East Africa-India (EAI) (4.5%), Haarlem (21.4%), LAM (12.8%), S (5.2%), T (28.2%), X (1.2%) e altre famiglie non note (13.8%). Complessivamente, la localizzazione extrapolmonare dell’infezione tubercolare si è verificata nel 24.2% dei pazienti, ma con ampie variazioni a seconda del genotipo infettante; in particolare, i casi di TB extrapolmonare variavano dal 15.4% per gli isolati di genotipo S al 52.9% per gli isolati di genotipo BOVIS, rivelando una associazione statististicamente significativa tra la TB extrapolmonare e l’infezione da parte di isolati di genotipo BOVIS (odds ratio [OR] corretto = 3.168; intervallo di confidenza al 95% [IC] = 1.239, 8.100) e di isolati di genotipo CAS (OR corretto = 2.281; IC al 95%= 1.021, 5.097). E’ stata osservata una elevata percentuale di TB extrapolmonare anche per il genotipo AFRICANUM (42.9%), che però non raggiungeva la significatività statistica a causa del basso numero di casi osservati.
Gli isolati dei genotipi statisticamente associati alla localizzazione extrapolmonare sono stati ulteriormente caratterizzati molecolarmente. Il genotipo BOVIS presentava 7 distinti “Spoligotype International Types” (SIT, identico profilo molecolare relativo al locus DR condiviso da 2 o più ceppi secondo il database internazionale SpolDB4); il SIT 482 (famiglia BOVIS1_BCG) è risultato prevalente. Per quanto riguarda il genotipo CAS, sono stati identificati 5 diversi SIT; i SIT 25 e 26 (famiglia CAS1_DELHI), prevalentemente diffusi in Pakistan e India, erano prevalenti. Gli isolati di genotipo CAS sono stati inoltre caratterizzati mediante la tecnica di tipizzazione VNTR-MIRU (Variable Number Tandem Repeat – Mycobacterial Interspersed Repetitive Units), una metodica altamente discriminativa che definisce un marcatore molecolare praticamente isolato-specifico. Sono stati così identificati 18 profili unici e 4 cluster distinti che includevano un totale di 9 isolati, tutti appartenenti al SIT 26. I casi di TB extrapolmonare non presentavano particolari SIT o profili VNTR-MIRU predominanti. L’alta diversità molecolare degli isolati CAS dimostra l’elevata eterogeneità dei ceppi della popolazione CAS del presente studio.
In conclusione, mentre per il genotipo BOVIS l’alta proporzione di TB extrapolmonare potrebbe riflettere la via di trasmissione prevalentemente non aerogena di tali ceppi, piuttosto che la capacità di disseminazione, per gli isolati di genotipo CAS è ipotizzabile che tali ceppi possano aver evoluto proprietà patogenetiche tali da permettere la capacità di diffondere nell’organismo infettato, avvalorando quindi la teoria secondo cui ceppi di M. tuberculosis appartenenti a distinte linee genotipiche abbiano sviluppato caratteristiche patogenetiche uniche capaci di influenzare l’esito clinico dell’infezione tubercolare.