infezione
In patologia generale, ogni processo caratterizzato da penetrazione e moltiplicazione, nei tessuti viventi, di microrganismi patogeni unicellulari (agenti infettivi: batteri, miceti, protozoi) o da virus.
Il concetto di infezione non si identifica con quello di malattia infettiva poiché esistono casi di i. senza alcun fenomeno morboso (per es., nei portatori sani di salmonelle, toxoplasma ecc.), né l’i. va confusa con l’infestazione, in cui l’azione patogena è esplicata da organismi pluricellulari appartenenti al mondo animale (per es. i vermi).
Caratteristiche generali
Un processo infettivo può rimanere circoscritto al punto di penetrazione dei germi infettanti (di solito le mucose o le soluzioni di continuo della cute) e alle zone prossimiori; oppure, in seguito al passaggio dei microbi nel sangue (batteriemia), può generalizzarsi (dando luogo alla setticemia) e provocare talora focolai suppurativi in varie parti del corpo: si hanno allora la setticopioemia e la pioemia, termini, questi, praticamente equivalenti. Se il quadro morboso è determinato prevalentemente da esotossine (➔ tossina) elaborate da batteri si parla di tossinfezioni: a queste appartengono la difterite, il tetano, il botulismo. I microrganismi possono venire a contatto dell’organismo con diverse modalità: per lo più dall’esterno (eteroinfezione) mediante oggetti, escrezioni, sostanze, mezzi o alimenti infetti; oppure possono essere trasmessi da insetti, animali o persone. Altre volte, e non di rado, l’i. può anche partire dall’interno dell’organismo stesso, per es. allorché un germe, dopo aver vissuto allo stato di parassitismo saprofitario, diventa virulento, oppure quando si sono indebolite le difese dell’organismo parassitato, ossia nei casi di immunodepressione. Alcune malattie infettive facilmente trasmissibili da individuo a individuo sono dette contagiose: a esse appartengono le malattie esantematiche, la difterite, la poliomielite, il tifo e tutte le altre che, per la loro diffusibilità, possono dare luogo a epidemie.
Gli agenti infettivi possono penetrare nell’organismo attraverso le mucose (delle vie respiratorie, delle vie digestive, le congiuntive), o attraverso la cute. Per lo più presentano una particolare tendenza a localizzarsi in determinati organi e tessuti (tropismo), dove prevalentemente esplicano la loro azione dannosa. Tipica è la predilezione del bacillo del tifo per l’intestino (enterotropismo) e quella di molti virus per il sistema nervoso (neurotropismo) e per la cute (dermotropismo). Dopo la loro penetrazione, i germi si propagano e si moltiplicano nell’organismo con una rapidità maggiore o minore, che è in rapporto con il carattere, acuto o cronico, dell’i., la cui gravità dipende soprattutto dalla virulenza dei germi e dal loro numero, nonché dalla sede dell’i. stessa e dalla recettività dell’organismo. Questa può essere condizionata da vari fattori sia intrinseci (età, sesso, costituzione, stato di nutrizione, malattie pregresse ecc.) sia estrinseci (come raffreddamenti, traumi, o altro).
Di fronte a un’i. l’organismo presenta una duplice reazione: una da parte dei tessuti colpiti dal processo morboso (➔ infiammazione) e un’altra, umorale, basata sulla produzione di anticorpi (➔ immunità). Il decorso di molte malattie infettive si può suddividere in due periodi: quello di incubazione (tempo intercorrente fra la penetrazione dei germi e la comparsa delle manifestazioni cliniche) e quello di invasione (caratterizzato dalla febbre e dagli altri sintomi). La cura delle malattie infettive di origine batterica si avvale di un vasto numero di chemioterapici, antibiotici e mezzi immunoterapici.
Morbilità da malattie infettive
Nonostante un secolo di progressi scientifici, a livello mondiale le malattie infettive rimangono ancora, all’inizio del terzo millennio, la principale causa di morte. Fra le malattie infettive più diffuse sono le i. respiratorie acute (polmonite), le i. diarroiche (dissenteria e colera), la malaria (fig. 1) e la tubercolosi (fig. 2), che dagli anni 1980, dopo decenni di declino, è riemersa un po’ dovunque con ceppi resistenti a vari antibiotici, che hanno reso più difficile il suo controllo.
Differenti fattori possono contribuire al diffondersi o al riemergere di una malattia infettiva. Quelli più frequentemente indicati sono: a) i viaggi e gli spostamenti (per turismo, migrazioni ecc.); b) la produzione, la manipolazione e la distribuzione su vasta scala degli alimenti; c) le variazioni ambientali (deforestazione, inquinamento delle acque sotterranee); d) la maggiore suscettibilità della popolazione, dovuta a vari fattori (sovraffollamento, invecchiamento, malnutrizione, stress ecc.) che possono agire sinergicamente; e) la variabilità genetica dei microrganismi, che permette a un patogeno di sviluppare in tempi brevi nuovi geni coinvolti nei meccanismi di virulenza e/o nella resistenza ai metodi terapeutici standard.
Viaggi e migrazioni. - I viaggi rappresentano una delle più frequenti cause dell’insorgenza e della diffusione delle malattie infettive, in quanto possono agire da vettori per introdurre un microrganismo potenzialmente patogeno in una nuova regione geografica, dove può sopravvivere e proliferare. I microrganismi trasmessi per contatto diretto (individuo-individuo), per es. gli agenti eziologici della tubercolosi, dell’AIDS, del morbillo, della pertosse, della difterite, dell’epatite B e dell’epatite C, possono molto facilmente essere portati dai viaggiatori, soprattutto quando sono accompagnati da animali. In tutti i casi, la manifestazione di una malattia infettiva può essere molto grave quando un microrganismo patogeno viene introdotto in una popolazione suscettibile a esso, cioè non previamente esposta a questa i. né resa immune mediante un adeguato programma di vaccinazione.
Ruolo degli alimenti. - L’errata manipolazione degli alimenti e il loro deterioramento per inadeguate modalità di conservazione sono responsabili di circa l’85% di tutti i nuovi focolai di malattie infettive. L’i. alimentare implica generalmente l’ingestione del patogeno seguita dalla sua proliferazione con invasione e/o liberazione di tossine nell’intestino dell’ospite. Salmonellosi, listeriosi, shigellosi, yersiniosi, campilobatteriosi (enterite determinata da batteri appartenenti al genere Campylobacter) e la gastroenterite da Escherichia coli o da Vibrio parahaemolyticus sono tra le principali malattie infettive trasmesse per via alimentare; all’elenco è stata aggiunta dagli anni 1980 la BSE (bovine spongiform encephalopathy), una forma di encefalopatia che si può trasmettere attraverso le carni bovine (➔ encefalopatia).
Inquinamento idrico. - Alcuni microrganismi patogeni, come batteri e protozoi, possono sopravvivere nell’acqua e infettare l’uomo. Aeromonas hydrophila, Chromobacterium violaceum, Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enteritidis, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus e Yersinia enterocolitica sono i batteri patogeni più comunemente trasmessi per via idrica. Fra i protozoi, invece, sono state identificate differenti specie di Giardia, Cryptosporidium e Acanthamoeba. Sono inoltre trasmessi per via idrica (ciclo orofecale) i virus responsabili della gastroenterite virale acuta (per es., i rotavirus, gli adenovirus enterici ecc.). Questa malattia diarroica colpisce frequentemente neonati e bambini da 1 a 11 mesi, causando tra i 5 e i 10 milioni di morti per anno, soprattutto nei paesi dove la malnutrizione è diffusa. Gravi problemi per la salute umana possono insorgere anche per la contaminazione delle acque di falda.
Suscettibilità della popolazione. - Un microrganismo può diventare patogeno a causa di cambiamenti che sono avvenuti nella suscettibilità all’i. da parte dell’organismo ospite. I fattori che influenzano la suscettibilità degli ospiti all’interno di una popolazione comprendono: a) un incremento del numero di pazienti immunocompromessi; b) un aumento dell’uso dei farmaci immunosoppressori, particolarmente nei pazienti sottoposti a chemioterapia o a trapianto di organi; c) l’invecchiamento della popolazione; d) la malnutrizione. Le malattie ereditarie associate a immunosoppressione sono presenti in una piccola, ma relativamente costante, porzione della popolazione: la più comune di queste malattie è la deficienza di immunoglobulina A. Le persone affette da AIDS mostrano un chiaro incremento della suscettibilità a i. da Salmonella, polmoniti da Pneumocystis carinii, listeriosi, encefalite da Toxoplasma gondii. I progressi delle cure mediche hanno causato un aumento del numero di pazienti immunodepressi: pazienti sottoposti a trapianto di organo, a chemioterapia e con serie malattie croniche. Tutti questi individui presentano un aumentato rischio di i. da microrganismi non associati a malattie gravi. Oltre agli agenti immunosoppressori, molti altri fattori possono contribuire ad aumentare la suscettibilità all’infezione. L’esempio più classico è il trattamento con antibiotici, i quali possono avere effetti profondi sulla flora batterica del tratto intestinale. I fattori incidenti sulla suscettibilità degli individui (ospiti) finora illustrati risultano più rilevanti nei paesi industrializzati, mentre complessivamente la malnutrizione può essere considerata la causa principale dell’incremento della suscettibilità degli ospiti alle i. nei paesi in via di sviluppo. La malnutrizione aumenta la suscettibilità attraverso vari meccanismi: a) alterando l’integrità epiteliale dell’intestino; b) agendo sull’immunità mediata da cellule; c) abbassando la produzione di immunoglobuline.
Variabilità genetica. - Questa suscettibilità è dovuta soprattutto al sinergismo con il quale intervengono i fattori di rischio finora illustrati, come la mobilità, il sovraffollamento, l’inquinamento, la malnutrizione ecc. Per es., nella produzione di immunoglobuline che segue ogni i. si ha un processo di selezione naturale. Una produzione apparentemente casuale di immunoglobuline viene generata mediante mutagenesi localizzata (somatica). L’immunità trasmessa dalla madre ai figli mitiga la probabilità di i. di questi ultimi, permettendo un nuovo equilibrio ospite-patogeno dovuto alla preimmunizzazione dell’ospite. Questi fenomeni di adattamento ospite-patogeno, non mediati da variazioni genetiche ereditarie, complicano le conseguenze attese. Nei batteri, la variabilità genetica è la principale causa della loro capacità di adattarsi e di sopravvivere anche in condizioni ambientali molto sfavorevoli. I microrganismi sono estremamente più veloci e flessibili rispetto agli uomini nella risposta a variazioni ambientali. Lo scambio di materiale genetico tra batteri, o tra batteri e virus, che avviene mediante i meccanismi di coniugazione, trasduzione e integrazione lisogenica, è molto efficace. Di conseguenza, materiale genetico trasmissibile (come i plasmidi) è disperso in tutto il mondo dei microrganismi. Il trasferimento di geni (e della loro informazione genetica) è così importante nell’evoluzione dei batteri che la loro patogenicità, o la loro resistenza ad antibiotici, non può essere considerata solo conseguenza dell’evoluzione naturale (cioè di proliferazione clonale) di un ceppo. I virus sono in grado di abbandonare un genoma, di diventare unità di replicazione autonoma nelle cellule ospiti, di reintegrarsi in un altro genoma e ripetere il ciclo innumerevoli volte.
L’epidemia di influenza del 1918 denominata spagnola può essere considerata un prototipo di i. virale emergente. La malattia, caratterizzata da un attacco fulmineo di polmonite, uccise tra i 20 e i 25 milioni di persone in tutto il mondo. Non possiamo quindi prevedere la conseguenza finale dell’attuale pandemia di AIDS; potrebbero emergere ceppi virali con un periodo di latenza più lungo, che avrebbero l’effetto di mitigare la malattia, come, diversamente, potrebbero emergerne altri più letali, cioè con una maggiore capacità di sorpassare le barriere indotte dal sistema immunitario dell’ospite e di proliferare rapidamente dentro di esso.
Terapia e prevenzione
Nel caso delle malattie infettive emergenti risulta particolarmente necessaria la prevenzione, dal momento che, quando un focolaio epidemico inizia a diffondersi, l’uso indiscriminato degli antibiotici e la capacità dei microrganismi di scambiare materiale genetico portano inevitabilmente a un incremento della resistenza dei patogeni. Negli ultimi anni del 20° sec. si è osservato un notevole aumento della resistenza dei batteri a diverse classi di antibiotici, dovuto a trasferimento laterale (orizzontale) dei geni localizzati su plasmidi o trasposoni. Alcuni microrganismi patogeni, come, per es., gli agenti eziologici della tubercolosi e del colera, possono diventare resistenti fino a dieci differenti antibiotici.
In futuro, le biotecnologie potrebbero far diventare gli uomini resistenti a certe malattie infettive mediante terapia genica somatica, superando in questa maniera le variazioni casuali e la selezione naturale.