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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-10022025-134537


Tipo di tesi
Tesi di specializzazione (4 anni)
Autore
D'ALÒ, FRANCESCO
URN
etd-10022025-134537
Titolo
Analisi della variabilità genomica e dei determinanti di resistenza mediante NGS di ceppi di Klebsiella pneumoniae isolati da emocolture presso l’AUSL Romagna.  
Dipartimento
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
MICROBIOLOGIA E VIROLOGIA (non medici)
Relatori
relatore Prof.ssa Ghelardi, Emilia
Parole chiave
  • carbapenemases (KPC
  • carbapenemasi (KPC
  • CR-hvKP)
  • CR-hvKP) Next-Generation Sequencing (NGS)
  • epidemiological surveillance
  • hypervirulence (hvKP
  • ipervirulenza (hvKP
  • Klebsiella pneumoniae
  • NDM
  • NDM
  • Next-Generation Sequencing (NGS)
  • OXA-48-like)
  • OXA-48-like) antimicrobial resistance
  • resistenza antimicrobica
  • sorveglianza epidemiologica. Klebsiella pneumoniae
Data inizio appello
12/11/2025
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
12/11/2065
Riassunto
Klebsiella pneumoniae è oggi riconosciuta come uno dei patogeni opportunisti più critici in ambito clinico, responsabile di infezioni invasive severe come batteriemie, sepsi e polmoniti, queste infezioni sono associate ad elevata mortalità nei pazienti critici o immunocompromessi. L’emergere di ceppi ipervirulenti (hvKP) e, più recentemente, di forme che combinano ipervirulenza e resistenza ai carbapenemi (CR-hvKP), rappresenta una minaccia crescente, poiché unisce elevata patogenicità a difficoltà terapeutiche.
Klebsiella pneumonie riveste un ruolo di primo piano poiché responsabile di infezioni spesso complicate dalla presenza di meccanismi di multiresistenza o di resistenza ai carbapenemi, condizioni che riducono drasticamente le opzioni terapeutiche e sono associate a mortalità elevate (fino al 40–50% nei casi di sepsi e batteriemia) (Tamma et al., 2022). Oltre all’impatto clinico, queste infezioni comportano costi aggiuntivi significativi per i sistemi sanitari. Con un tasso del 26,5% nel 2023, l’Italia figura inoltre tra i Paesi europei maggiormente colpiti dalla resistenza ai carbapenemi in K. pneumoniae (ECDC, 2024).
Tra i meccanismi di resistenza, un ruolo centrale è rivestito dalla produzione di carbapenemasi. In Italia, le KPC restano le più diffuse, ma si osserva una crescente circolazione di NDM e OXA-48-like, spesso associate a focolai nosocomiali difficili da contenere. La comparsa di ceppi che coesprimono più carbapenemasi riduce ulteriormente l’efficacia delle nuove combinazioni β-lattamico/inibitore, complicando la gestione clinica.
Dal punto di vista regionale, l’Emilia-Romagna è stata tra le prime regioni italiane a sperimentare epidemie ospedaliere da ceppi produttori di carbapenemasi, già a partire dal 2010. Dopo un picco iniziale e una fase di riduzione grazie a misure di controllo, tra il 2013 e il 2015 si è verificata una nuova ondata epidemica, seguita da una progressiva discesa dei tassi di resistenza. Negli ultimi anni, i dati di sorveglianza indicano una resistenza ai carbapenemi intorno al 7–10%, inferiore alla media nazionale ma comunque clinicamente rilevante. Nel 2023 oltre il 70% degli isolati regionali risultava portatore di KPC, mentre cresce la quota di NDM e OXA-48-like, in linea con le tendenze europee (Gagliotti et al., 2024; Regione Emilia-Romagna, 2023).
Nel presente studio, condotto su 100 isolati da emocolture raccolti nell’AUSL Romagna (2023–2024), il sequenziamento NGS Illumina ha permesso di caratterizzare in dettaglio il profilo genomico dei ceppi, evidenziando un’elevata eterogeneità genetica con la presenza di cloni di rilevanza internazionale (ST147, ST307, ST111) accanto a varianti meno comuni. L’analisi con Kleborate ha mostrato nella quasi totalità degli isolati uno score di resistenza medio-alto, in linea con la diffusione di carbapenemasi, mentre i profili di virulenza sono risultati generalmente bassi. Tra le eccezioni, lo ST147 ha confermato la capacità di combinare multiresistenza e ipervirulenza, mentre lo ST307 si caratterizza come clone multiresistente ma non ipervirulento, con successo legato soprattutto alla diffusione ospedaliera.
Dal punto di vista territoriale, la maggior parte degli isolati proveniva dall’area di Ravenna, suggerendo la presenza di cluster locali. Nei cloni a maggiore diffusione (ST147, ST307, ST111) è stata frequentemente documentata la colonizzazione intestinale, confermando il ruolo del tratto gastrointestinale come reservoir di ceppi resistenti produttori di carbapenemasi e responsabili di diffusione intraospedaliera (Gorrie et al., 2017). L’applicazione sistematica del NGS si rivela uno strumento imprescindibile non solo per descrivere i cloni già circolanti, ma anche per individuare precocemente ceppi emergenti o sentinella, consentendo di anticipare scenari epidemiologici critici e di supportare strategie di stewardship antimicrobica mirate. In questo contesto, l’identificazione precoce della diffusione di carbapenemasi emergenti come NDM e OXA-48-like, già rilevate anche in Romagna, è cruciale per orientare le scelte terapeutiche e le misure di contenimento ospedaliere.
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