Borrelia

(dal nome del batteriologo francese A. Borrel).

 

TASSONOMIA - Genere appartenente alla famiglia delle Spirochaetaceae, a sua volta compre­sa nel più vasto gruppo delle spirochete (v.).

La classificazione delle borrelie è piuttosto problematica a causa della difficoltà di coltivarle e quindi di studiarne le proprietà biochimiche, nonché a causa delle variazioni antigeniche (e quindi sierologiche): sono state appurate, per una stessa specie, da 3 a 20 varianti antigeniche; ciò rende anche difficoltoso il tentativo di differenziare le diverse specie mediante l'uso di anticorpi monoclonali. Le specie del genere Borrelia sono state perciò distinte (e spesso denominate) in base alla specificità dell'artropode vettore da cui vengono isolate: ogni specie di Borrelia infatti sembra essersi adattata ad una particolare specie di artropode. Tuttavia sono stati effettuati con successo esperimenti di laboratorio miranti a trasmettere specie di Borrelia ad artropodi che in natura non le veicolano; è perciò probabile che, in molti casi, quelle che vengono considerate specie siano in realtà delle varietà o ceppi particolari di una specie capostipite. Recentemente, quindi, è stato proposto di considerare tutte le borrelie come sottospecie o varietà dell'unica specie Borrelia recurrentis; la tradizionale classificazione però è tuttora in uso per motivi di praticità e potrà rimanere valida finché la tassonomia delle borrelie non verrà rivista alla luce di criteri più moderni quali gli studi di ibridazione degli acidi nucleici.

 

CARATTERISTICHE - Filamenti elicoidali gram-negativi, anaerobi obbligati o microaerofi­li, mobili. Le borrelie, contrariamente alle altre spirochete, si colorano bene con i coloranti di anilina; esse inoltre possono essere osservate nelle sezioni di tessuto mediante la tecnica di im­pregnazione argentica, mentre per metterle in evidenza a fresco negli strisci di sangue o nei tessu­ti degli insetti vettori si usa la microscopia in campo oscuro; con la colorazione di Giemsa le borrelie si possono evidenziare direttamente al microscopio ottico, in quanto il loro diametro è sufficiente per osservarle senza utilizzare tecniche particolari .

COLTIVAZIONE - La coltivazione delle borrelie è particolarmente difficile: tutte crescono abbastanza bene solo nell'uovo embrionato di gallina, che viene infatti usato per l'isolamento primario delle borrelie dalle infezioni umane; da qualche anno però è stato messo a punto un terreno artificiale (terreno di Kelly) che permette la coltivazione di alcune specie. In una modifi­cazione del terreno di Kelly, il terreno BSK (Barbour-Stoenner- Kelly), è stata ottenuta la crescita di Borrelia burgdorferi. E' stato appurato che le borrelie necessitano di lipidi come fattori di crescita; in ogni caso lo sviluppo di questi microrganismi è lento poiché presentano un tempo medio di divisione di 18-26 ore, per cui una crescita visibile si ottiene dopo almeno 6-7 giorni di incubazione.

 

HABITAT E DIFFUSIONE - Tutte le borrelie sono veicolate da artropodi (zecche, pidocchi), che quindi ne possono essere considerati l'habitat principale; le zecche parassitano svariati ani­mali, sia domestici che selvatici: principalmente topi, ma anche cani, bovini, equini, gatti, uccelli. Le borrelie sono patogene per l'uomo, per i roditori, per gli uccelli, per gli animali domestici e sono legate alla distribuzione geografica degli artropodi vettori.

 

PRINCIPALI PATOLOGIE - Borrelia burgdorferi, Borrelia afzelii e Borrelia garinii sono agenti eziologici della "malattia di Lyme".

Questa fu descritta nelle sue manifestazioni dermatologiche per la prima volta in Europa nel 1921, ma balzò agli onori della cronaca nel 1975 quando si verificò un' epidemia nella città di Old Lyme, nel Connecticut; l'agente eziologico fu isolato solo nel 1981 ed identificato nel 1984. A partire dal 1984 la sindrome di Lyme è diventata, negli Stati Uniti, la malattia veicolata da artropodi più fre­quente nell'uomo, superando la prevalenza della febbre purpurica delle Montagne Rocciose (soste nuta da Rickettsia rickettsi), che fino a tale data era al primo posto. Oltre che negli USA, la malat­tia è stata rilevata in quasi tutto il mondo: Europa, Unione Sovietica, Cina, Giappone, Australia.

Dopo la puntura da parte dell'artropode vettore, gli agenti eziologici possono moltiplicarsi nei linfonodi regionali (dove producono adenopatia) oppure diffondere per via ematica (localizzan­dosi in vari organi). La malattia di Lyme è più frequente in estate; essa può presentare tre stadi, cioè tre periodi di esacerbazione separati da intervalli di remissione.

Nello stadio si produce una caratteristica manifestazione cutanea di tipo eritematoso, inizial­mente di piccola estensione ma con la tendenza ad espandersi (denominata appunto" eritema cronico migrante"). L'eritema è accompagnato da sintomi simili a quelli di un'influenza (males­sere, febbre, brividi) o di una meningite (cefalea, dolore alla nuca, stato soporoso).

A distanza di settimane o mesi (2° stadio) in alcuni pazienti insorgono disturbi cardiaci (general­mente blocco atrioventricolare di primo grado, ma anche miopericardite) o neurologici (menin­giti, encefaliti, nevriti) e sintomi muscolo-scheletrici (dolori localizzati ai tendini, ai muscoli e alle articolazioni, anche con marcato rigonfiamento).

A distanza di mesi o anni (3° stadio) si possono sviluppare alterazioni a carico del sistema nervo­so (da semplici parestesie fino ad encefalomieliti, paraparesi spastiche, demenza), delle articola­zioni, della cute. In particolare, a carico di quest'ultima si può manifestare un'affezione localiz­zata a mani e piedi, caratterizzata da lesioni inizialmente rosso-violacee ed edematose che poi diventano sclerotiche o atrofiche ("acrodermatite cronica atrofica"); da queste lesioni cutanee è stato possibile isolare l'agente eziologico, in qualche caso anche a distanza di oltre 10 anni dall'inizio della malattia. L'isolamento delle borrelie responsabili, comunque, è più frequente dal liquor in tutti gli stadi della malattia.

Sembrano esserci alcune differenze nelle manifestazioni cliniche della malattia tra quella rilevata in Europa e quella del Nord-America. Per esempio, l'artrite è più comune negli Stati Uniti, mentre i disturbi neurologici sono più frequenti in Europa; l'acrodermatite cronica atrofica è molto rara negli Stati Uniti, mentre è più frequente in Europa.

Si ritiene che le varie manifestazioni cliniche dell'infezione da parte degli agenti eziologici della malattia di Lyme risultino, almeno parzialmente, da fattori di virulenza provenienti dalla persi­stenza delle spirochete negli organi infetti. È però piuttosto difficile dimostrare la presenza delle spirochete nei tessuti infetti e ciò potrebbe essere dovuto allo scarso numero di microrganismi presenti. Comunque, è stata evidenziata la presenza di spirochete nel sangue parecchi mesi dopo l'infezione; questo ritrovamento e l'apparente diffusione ematogena dell'infezione suggeriscono una spirochetemia di lunga durata e forse intermittente. Alcuni ricercatori inoltre sono riusciti a dimostrare le spirochete con l'esame microscopico diretto di campioni di sangue e urine prove­nienti da animali infetti. L'osservazione microscopica è però poco pratica per valutare un gran numero di campioni e potrebbe non essere sufficientemente sensibile per rivelare le spirochete nel materiale infetto. Anche l'esame colturale non è facilmente realizzabile, per cui l'accertamen­to diagnostico più attendibile è dato dalla ricerca degli anticorpi specifici.

Qualche Autore ha ipotizzato che possa esistere una forma cronica di febbre ricorrente che si­mula la forma cronica della malattia di Lyme.

Molte altre specie di Borrelia causano nell'uomo la "febbre ricorrente"; queste specie vengono suddivise in due gruppi: il primo gruppo comprende solo la specie Borrelia recurrentis che viene trasmessa dal pidocchio e che causa la febbre ricorrente di tipo epidemico, malattia a diffusione più vasta; il secondo gruppo comprende numerose specie che vengono trasmesse da zecche del genere Ornithodoros e che causano la febbre ricorrente di tipo endemico, malattia limitata all' ecosistema in cui vivono gli artropodi vettori. La febbre ricorrente di tipo epidemico, trasmessa dai pidocchi, è una malattia fortemente legata a condizioni ecologiche e sociali (sovraffollamento e scarsa igiene personale) che favoriscono una massiccia infestazione dell'uomo da parte di questi artropodi; sono stati riferiti casi in tutte le parti del mondo tranne che in Australia, Nuova Zelanda e Micronesia.

Il pidocchio non trasmette Borrelia recurrentis alle generazioni successive di pidocchi per via transovarica né ad un ospite umano attraverso il morso. Infatti, il pidocchio, nutrendosi del sangue di un soggetto infetto, ingurgita un certo numero di borrelie; queste, dopo essere penetrate nelle cellule dell' epitelio intestinale, si localizzano nell' emolinfa e vi si moltiplicano. L'emolinfa ricca di microrganismi fuoriesce quando l'artropode viene schiacciato o danneggiato in seguito al grattamento causato dal prurito, per cui le borrelie passano attraverso la cute abrasa a infettare un nuovo soggetto; sembra però che le borrelie possano anche penetrare attraverso la cute intatta. Dal mo­mento che il pidocchio preferisce una temperatura di 37 °C, esso abbandona l'ospite febbrile in cerca di un nuovo ospite: ciò spiega la rapida diffusione dell'infezione durante le epidemie, nono­stante la breve vita del pidocchio (da 10 a 60 giorni). In passato numerose epidemie di febbre ricor­rente epidemica si sono verificate in Europa, Africa, Asia ed America. È stato stimato che durante la II Guerra Mondiale e nel periodo immediatamente successivo si siano infettate circa 10 milioni di persone e che tra il 1900 e il 1950 siano state colpite circa 50 milioni di persone e probabilmente molte di più, non essendo disponibili dati sui casi verificatisi in Russia e in Cina. Le migliorate condizioni igieniche e sociali nonché l'uso degli antibiotici hanno fatto praticamente scomparire da quasi tutto il mondo la febbre ricorrente epidemica; dal 1967 essa è presente solo in Etiopia, in Somalia e in Sudan, sebbene recentemente si siano anche verificate delle epidemie in Sud -America. Le zecche del genere Ornithodoros trasmettono le varie specie di Borrelia ad un ospite umano attraverso la puntura (in quanto le borrelie invadono le ghiandole salivari dell'artropode) e spes­so alle generazioni successive di zecche per via transovarica (in quanto le borrelie infettano le uova); solo nelle zecche delle specie Ornithodoros parkeri, Ornithodoros talaje e Ornithodoros venezuelensis non è stata osservata trasmissione transovarica delle borrelie.

La febbre ricorrente ha un periodo d'incubazione di 2-15 giorni o più, con una media di 5-8 giorni; essa è detta così perché si alternano periodi febbrili con intervalli di apiressia. L'esordio è improvviso con brividi e febbre a 39-40 °C che permane elevata per periodi variabili da 3 a 14 giorni. Altri sintomi possono accompagnarsi alla febbre: violenta cefalea occipitale ed occipito-frontale, dolore retroorbitale, mialgia (localizzata soprattutto ai polpacci e alla regione lombare), esantema di tipo rubeoliforme (inizialmente localizzato al collo e alle spalle e poi ai lati del torace e alla superficie interna delle estremità), nausea, vomito, diarrea; frequentemente viene segnalata tosse e quasi sempre insonnia.

Gli intervalli tra il primo attacco febbrile e i successivi sono di durata variabile e spesso irregola­re, oscillando tra i 3 e i 36 giorni (con una media di 7). Durante questi intervalli il paziente può essere afebbrile o presentare solo una febbricola.

Gli attacchi febbrili hanno la tendenza a diventare più miti e più brevi; il numero di episodi febbrili varia solitamente da 2 a 5, ma può arrivare anche a 12 o più, specialmente in pazienti non trattati.

Nella febbre ricorrente le borrelie sono presenti nel sangue, in cui possono essere osservate diretta­mente, durante i periodi febbrili e ne sono assenti durante gli intervalli afebbrili. I microrganismi vengono attaccati e distrutti dagli anticorpi specifici formatisi in seguito all'infezione; quelli che so­pravvivono all' attacco degli anticorpi si rifugiano in organi del sistema reticolo-endoteliale. In questi organi le borrelie vanno incontro a modificazioni antigeniche e quando ne fuoriescono non vengono più riconosciute dagli anticorpi: ciò spiega gli episodi di infezione (e quindi di febbre) ricorrente. Dopo parecchi episodi febbrili può ricomparire nuovamente la struttura antigenica originaria. Se l'affezione non viene trattata il ciclo si ripete, tendendo a diminuire di gravità e quindi a risolvere spontaneamente, a meno che non si determinino complicanze che portano a morte il paziente.

 

SENSIBILITÀ' AGLI ANTIBIOTICI - Sebbene le borrelie siano sensibili a molti antibiotici, il trattamento d'elezione della febbre ricorrente è rappresentato dalla tetraciclina o, anche, da un'associazione tra ampicillina e tetraciclina. Infatti, il trattamento penicillinico provoca spesso la sindrome di Jarisch-Herxheimer (shock da endotossine), il cui meccanismo non è ancora del tutto noto: probabilmente la rapida distruzione delle borrelie causata dall'antibiotico libera una gran quantità di endotossine, che hanno effetto tossico ed anche letale sul paziente, oppure di altri antigeni batterici che scatenano una reazione di ipersensibilità; per tal motivo alcuni AA. consigliano l'associazione con la ampicillina di un antibiotico batteriostatico (tetraciclina) che rallenta la moltiplicazione batterica, rallentando conseguentemente l'attività litica del beta-lattamico.

La malattia di Lyme è stata trattata con successo con tetraciclina (che dà la minor percentuale di complicanze tardive); il ceftriaxone è considerata l'antibiotico di scelta nelle fasi successive e nelle localizzazioni d'organo, l'eritromicina e derivati vengono considerati di terza scelta.

 

SPECIE DI ISOLAMENTO UMANO:

 B. afzelii (dal nome del medico svedese A. Afzelius, che per primo descrisse nel 1909 le lesioni cutanee caratteristiche della malattia di Lyme). Provvisoriamente designata come "grup­po VS461" in studi che rilevavano l'eterogeneità della specie Borrelia burgdorferi. È un agente eziologico della malattia di Lyme. È stata ritrovata nelle zecche della specie Ixodes ricinus in Svizzera, della specie Ixodes persulcatus in Russia e Giappone, della specie Apodermus speciosus in Giappone ed è stata isolata dalle manifestazioni cutanee della malattia di Lyme in Svezia, Danimarca, Olanda, Germania.

 B. baltazardii (dal nome di M. Baltazard). È una specie di cui è dubbio l'inserimento nel genere Borrelia e di cui si conoscono poche caratteristiche, essendo stata isolata solo una volta, in Iran, dal sangue di un paziente affetto da porpora trombocitopenica.

B. burgdorferi (dal nome di W. Burgdorfer). Questa specie, inizialmente piuttosto eteroge­nea, è stata successivamente distinta, mediante studi sul genoma batterico, in tre sottogruppi che sono stati poi elevati al rango di specie: il primo ha mantenuto la denominazione di Borrelia burgdorferi, il secondo (provvisoriamente designato gruppo 20047) è stato denominato Borrelia garinii, il terzo (provvisoriamente designato gruppo VS461) è stato denominato Borrelia afzelii. Borrelia burgdorferi è il principale agente eziologico della malattia di Lyme. Le zecche che fun­gono da vettori appartengono alla specie Ixodes dammini (diffusa negli Stati Uniti orientali e centro-occidentali), Ixodes pacificus (diffusa negli Stati Uniti occidentali), Ixodes scapularis (dif­fusa negli Stati Uniti), Amblyomma americanum (diffusa negli Stati Uniti), Ixodes ricinus (diffu­sa in Europa); Ixodes persulcatus sembra essere l'artropode vettore in Asia

B. caucasica (dal lat. caucasicus: caucasico). Precedentemente denominata Spirochaeta cauca­sica. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros verrucosus. Borrelia caucasica provo­ca la febbre ricorrente di tipo endemico nelle regioni che si estendono dal Caucaso all'Iraq.

B. crocidurae (dal nome Crocidura, un genere di insettivori). Precedentemente denominata Spirochaeta crocidurae. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros erraticus subsp. sonrai. Borrelia crocidurae causa la febbre ricorrente di tipo endemico in Marocco, Libia, Egitto, Iran, Turchia, Senegal e Kenya. Il nome deriva dal toporagno della specie Crocidura stampfii, da cui Borrelia crocidurae fu originariamente isolata.

B. duttonii (dal nome di J. E. Dutton). Precedentemente denominata Spirochaeta duttoni. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros moubata. Borrelia duttonii causa la febbre ricorrente di tipo endemico nell' Africa centrale e meridionale.

B. garinii (dal nome del medico francese C. Garin, che nel 1922 descrisse i sintomi neurolo­gici e cutanei verificatisi in un paziente dopo il morso di una zecca, suggerendo che una spirocheta ne fosse l'agente eziologico). Provvisoriamente designata come "gruppo 20047" in studi che rilevavano l'eterogeneità della specie Borrelia burgdorferi. È un agente eziologico della malattia di Lyme. Borrelia garinii è stata isolata dall'uomo e dalle zecche (Ixodes ricinus in Francia, Ger­mania, Russia; Ixodes persulcatus, Apodemus argenteus e Apodemus speciosus in Giappone), mentre non è stata ancora ritrovata negli Stati Uniti.

B. graingeri (dal nome dell'artropode vettore). Precedentemente denominata Spirochaeta graingeri. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros graingeri. Borrelia graingeri è stata isolata dal sangue di soggetti punti da questa zecca, ma non sembra essere patogena.

B. hermsii (dal nome dell' artropode vettore). Precedentemente denominata Spirochaeta hermsi. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros hermsi. Borrelia hermsii causa la febbre ricorrente di tipo endemico negli Stati Uniti occidentali e nel Canada.

B. hispanica (dal lat. hispanicus: spagnolo). Precedentemente denominata Spirochaeta hispanica. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros erraticus subsp. erraticus. Borrelia hispanica, insieme con Borrelia recurrentis, è l'unica specie presente in Europa: causa infatti la febbre ricor­rente di tipo endemico in Spagna, Portogallo, Grecia, nonché in alcuni paesi africani (Marocco, Algeria, Tunisia).

B.latyschewii (dal nome di Latyschew). Precedentemente denominata Spirochaeta latyschewi. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros tartakovskyi. Borrelia latyschewii causa la febbre ricorrente di tipo endemico nell'Iran e nell'Asia centrale.

B. mazzottii (dal nome di L. Mazzotti). Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros talaje. Borrelia mazzottii causa la febbre ricorrente di tipo endemico in Messico e nell' America         centrale e meridionale.

B. neotropicalis: v. Borrelia venezuelensis.

B. obermeyeri: v. Borrelia recurrentis.

B. parkeri (dal nome dell'artropode vettore). Precedentemente denominata Spirochaeta parkeri. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros parkeri. Borrelia parkeri causa la febbre ricorrente di tipo endemico negli Stati Uniti occidentali.

B. persica (dal lat. persicus: persiano). Precedentemente denominata Spirochaeta persica. Vie­ne trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros tholozani. Borrelia persica causa la febbre ricorrente di tipo endemico nell' Asia occidentale, nelI' Africa nord-orientale, in Russia e in India.

B. phagedenis: v. Treponema phagedenis.

B. recurrentis (dal lat. recurrens: ricorrente, periodico). Precedentemente denominata Borrelia

obermeyeri e Spirochaeta obermeieri. Viene trasmessa dal pidocchio della specie Pediculus humanus subsp. humanus. Borrelia recurrentis è l'agente eziologico della febbre ricorrente di tipo epide­ mico o febbre ricorrente veicolata da pidocchi.

B. refringens: v. Treponema refringens.

    B. turicatae (dal nome dell'artropode vettore). Precedentemente denominata Spirochaeta turicatae. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros turicata. Borrelia turicatae causa la febbre ricorrente di tipo endemico negli Stati Uniti sud-occidentali.

B. venezuelensis (dal nome del Venezuela). Precedentemente denominata Treponema venezuelense, Spirochaeta neotropicalis e Borrelia neotropicalis. Viene trasmessa dalla zecca della specie Ornithodoros venezuelensis (sinonimo: Ornithodoros rudis). Borrelia venezuelensis causa la febbre ricorrente di tipo endemico nell' America centrale e meridionale.

    B. vincenti: v. Treponema vincentii.