L’apparato respiratorio, a causa dell’enorme superficie di contatto che ha con l’ambiente esterno e nonostante i meccanismi di difesa specifici ed aspecifici che ha a disposizione, risulta particolarmente esposto alle infezioni e le malattie conseguenti sono in assoluto le patologie più frequenti.

Grossolanamente possono essere suddivise tra infezioni del tratto respiratorio superiore (riniti, faringiti e faringo-tonsilliti, otiti, sinusiti, laringiti) e infezioni del tratto respiratorio inferiore. Queste ultime sono prevalentemente di tipo acuto e comprendono quadri clinici di diversa gravità, come bronchiti, bronchioliti e polmoniti e che risultano la terza causa di morte a livello mondiale.

Appare utile inoltre la distinzione tra pneumopatie acute acquisite in comunità (CAP) e quelle invece di derivazione nosocomiale che vengono suddivise in:

• Hospital-Acquired Pneumonia (HAP) le forme cliniche che si realizzano quando il paziente presenta polmonite dopo almeno 48 ore dal ricovero
• Healthcare-Associated Pneumonia (HCAP) le forme che si verificano in pazienti ospedalizzati per almeno due giorni nei tre mesi precedenti, oppure provenienti da strutture di lungodegenza o sottoposti a procedure mediche (emodialisi, trattamento di ferite, terapie)
• VentilatorAssociated Pneumonia (VAP) le forme che si osservano dopo almeno 48 ore dall’intubazione endotracheale. Recentemente è stato introdotto, poi, il concetto di Ventilator-Associated Tracheobronchitis (VAT), che è un'infezione del basso tratto respiratorio che interessa l’albero tracheo-bronchiale ma che risparmia il parenchima polmonare e che potrebbe essere prodromica a una VAP.

Nelle infezioni respiratorie l’identificazione del possibile agente eziologico risulta fondamentale per l’impostazione della terapia più appropriata. Sebbene le manifestazioni cliniche di malattia del tratto respiratorio siano facilmente riconoscibili, la somiglianza tra le patologie causate da molti virus e batteri rende difficoltosa una diagnosi basata esclusivamente sui sintomi clinici. Per far fronte a questa esigenza diagnostica, negli ultimi anni sono state sviluppate tecniche di biologia molecolare “multiplex”, in grado di rilevare simultaneamente target di acidi nucleici di virus e batteri in uno stesso campione respiratorio. La scelta del test da effettuare tra quelli disponibili in commercio viene effettuata sulla base dei sintomi e del quadro clinico del paziente, così da definire il nuovo concetto di approccio sindromico nella diagnostica microbiologica.
Nel caso di un’affezione respiratoria delle alte vie e in base all’anamnesi del paziente i virus e batteri che si possono ricercare mediante test di biologia molecolare sono:

• Adenovirus che causano malattie respiratorie acute oltre che cistiti, gastroenteriti e congiuntiviti. Spesso sono associati a epidemie in strutture assistenziali, ospedali pediatrici e a causa di elevati tassi di trasmissione in popolazioni chiuse
• Bocavirus che causano infezioni sia respiratorie che gastrointestinali soprattutto in età pediatrica
• Coronavirus ultimamente menzionati per l’epidemia che si sta diffondendo del nuovo Coronavirus SARS-CoV-2 (precedentemente 2019-nCOV). Questi virus sono stati scoperti come patogeni respiratori negli anni ’60. Le quattro varianti comuni che si ricercano nei test di biologia molecolare che abbiamo attualmente a disposizione non hanno alcuna reattività crociata con il SARS-CoV-2, e per questo possono risultare utili nella diagnosi differenziale. Di notevole importanza diagnostica tra i Coronavirus risultano anche quello responsabile della sindrome respiratoria mediorientale (MERS-CoV) e della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV). Questi virus sono più comunemente associati a infezioni del tratto respiratorio superiore ma sono stati tuttavia rilevati anche in soggetti con infezioni del tratto respiratorio inferiore. I Coronavirus comuni sono stati associati al croup e all’esacerbazione dell'asma
• Metapneumovirus umano, il virus respiratorio sinciziale (RSV) ed i virus parainfluenzali correlati ad infezioni respiratorie nei bambini, ma che possono causare malattia respiratoria in persone di qualsiasi età
• Rhinovirus ed Enterovirus umani, causa del “comune raffreddore”, ma anche dell’esacerbazione di attacchi d’asma con complicanze gravi
• Virus dell’influenza A, di cui è utile poter ricercare i sottotipi H1N1 ed H3N2, e dell’influenza B
• Bordetella pertussis l’agente eziologico predominante della pertosse una malattia a esordio aspecifico e poi con sintomi tipici (tosse parossistica, “urlo” inspiratorio, seguiti da emesi, come anche apnea o cianosi nei neonati)
• Chlamydia pneumoniae e Mycoplasma pneumoniae agenti batterici eziologici della polmonite comunitaria atipica.

Per il sospetto di uno di questi agenti patogeni il campione da analizzare è di semplice raccolta: basta infatti un tampone naso-faringeo.

Al momento del riscontro di un quadro di polmonite grave, sia comunitario che nosocomiale, il campione ottimale in cui ricercare l’agente eziologico è costituito da materiale proveniente dalla basse vie: espettorato, broncoaspirato, broncolavaggio e tracheoaspirato. Comunque il materiale più significativo si ottiene preferibilmente con prelievo “distale” (dai bronchi segmentari o sub-segmentari, dove la contaminazione da saliva è improbabile). Nel caso di sospetta polmonite i patogeni responsabili possono provocare patologie locali e sistemiche acute di gravità superiore nei bambini, negli anziani e nei soggetti immuno-compromessi. I sintomi del tratto respiratorio inferiore possono includere respiro corto, debolezza, febbre alta, tosse e stanchezza. Anche in questo caso una diagnosi basata esclusivamente sui sintomi clinici risulta difficoltosa. Oltre agli agenti virali e ai batteri responsabili delle polmoniti atipiche risulta di notevole importanza ricercare in biologia molecolare alcune specie batteriche che possono comportarsi da patogeni franchi, da patogeni opportunisti o da patogeni nosocomiali . Tra questi si ricercano:

• Batteri Gram-negativi (Acinetobacter baumannii complex, Enterobacter, Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Klebsiella aerogenes, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Moraxella catarrhalis, Proteus, Serratia marcescens, Pseudomonas aeruginosa)
• Batteri Gram-positivi (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes).

Le linee guida convenzionali raccomandano i β-lattami come trattamento preferenziale per i pazienti con polmonite, soprattutto se acquisita in comunità. Per questo motivo risulta molto utile la possibilità di rilevazione in biologia molecolare dei principali meccanismi di resistenza batterici (β-lattamasi, carbapenemasi, come KPC, metallo-beta-lattamasi e beta-lattamasi a spettro esteso). Nell’ottica di una diagnosi di polmonite oltre all’agente eziologico risulta utile anche poterne stimare la quantità. Normalmente la carica batterica di un esame colturale si esprime in unità formanti colonia (CFU) per millilitro. Nei test di biologia molecolare in commercio la quantità dei batteri riscontrati viene riportata come copie genomiche dell’acido nucleico batterico per millilitro (copies/mL) di campione. Questo dato risulta molto utile al clinico per poter discriminare tra una colonizzazione e un’infezione, soprattutto nei pazienti con ventilazione assistita. Purtroppo ad oggi le quantità di copie di DNA/ml non danno indicazioni sulla quantità dei batteri vitali presenti nel campione in analisi ed è per questo che la coltura risulta essere il gold-standard per la definitiva diagnosi di infezione batterica. I tempi di risposta ridotti di questi test li rendono ottimi in termini di costo-efficacia ma comunque l’identificazione di determinati acidi nucleici virali e/o batterici e la stima della loro abbondanza da pazienti con segni e/o sintomi di infezione respiratoria agevola la diagnosi di infezione del tratto respiratorio inferiore, se utilizzate in associazione con altre informazioni cliniche ed epidemiologiche. Il risultato negativo del test risulta altrettanto importante per la diagnosi differenziale, per la terapia mirata, e per altre decisioni relative alla gestione del paziente. Inoltre l'introduzione del test molecolare immediatamente dopo la ricezione del campione per i più comuni patogeni respiratori può consentire di effettuare una diagnosi differenziale rapida per il virus SARS-CoV-2.

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Per aggiornamenti generali sulla situazione coronavirus si rimanda alla news Nuovo coronavirus: ultimi aggiornamenti sul sito web dell'ARS Toscana