Infezioni virali e broncopneumopatia cronica ostruttiva

L

stabile (p < 0,001), di cui il 54,8% erano rinovirus. 'unico studio in cui i rinovirus non erano i virus

più comuni rilevati è stato uno studio di Singapore su pazienti con BPCO ricoverati in ospedale con

19

un'esacerbazione acuta della BPCO. In questo studio, il 64% delle riacutizzazioni era positivo per un

virus e l'influenza era il virus più comune.

La manifestazione più grave delle riacutizzazioni della BPCO è lo sviluppo di insufficienza

respiratoria e la necessità di ventilazione meccanica. La mortalità nei pazienti con riacutizzazioni che

richiedono ventilazione assistita è elevata, così come il costo del trattamento di tali eventi, che

spesso si traducono in una degenza prolungata nelle unità di terapia intensiva. Due studi hanno

valutato il ruolo dell'infezione virale nei pazienti con BPCO con riacutizzazioni più gravi che

richiedono ventilazione non invasiva o intubazione e ventilazione meccanica. Un virus respiratorio è

stato identificato nel 47% delle esacerbazioni che richiedono ventilazione meccanica nel Regno

20 Lo

Unito e nel 43% delle esacerbazioni in uno studio condotto in Australia. studio australiano ha

fornito dati relativi ai tipi di virus e il virus più comune rilevato è stato l'influenza A (26%), con il

21

rinovirus rilevato nel 13% degli episodi associati al virus.

Pertanto, gli studi che utilizzano la PCR hanno implicato un virus respiratorio nel 40-60% delle

riacutizzazioni della BPCO. Questi risultati sono stati replicati in una serie di contesti geografici e di

gravità delle esacerbazioni. Studi condotti nell'emisfero settentrionale hanno costantemente

identificato i rinovirus come il virus più comune rilevato, mentre studi condotti a Hong Kong e in

Australia hanno riportato che l'influenza è più comune. Questi studi suggeriscono che l'infezione da

virus respiratorio è una causa comune di esacerbazioni della BPCO almeno quanto l'infezione

batterica.

Virus scoperti di recente ed esacerbazioni della BPCO

Fino al 10-15% dei pazienti con malattie respiratorie

acute, non è possibile trovare alcun agente patogeno anche

5

quando si utilizza la tecnologia PCR. Di recente

sono stati identificati diversi virus precedentemente sconosciuti che, insieme a virus non

ancora identificati, possono essere responsabili di queste malattie PCR-negative. Un virus

descritto di recente è il meta-pneumovirus umano (hMPV), un nuovo paramixovirus che è

22

stato identificato per la prima volta nei bambini in Olanda nel 2001. Da quel rapporto

iniziale, l'hMPV è stato identificato a livello globale ed è stato rilevato sia nei bambini che

negli adulti con varie sindromi clinici, come infezioni del tratto respiratorio superiore e

23,24

inferiore e respiro sibilante. Numerosi studi hanno valutato se l'hMPV è coinvolto nelle

esacerbazioni della BPCO. Beckham e colleghi non sono riusciti a rilevare alcuna infezione da

mentre

hMPV nei pazienti con riacutizzazioni della BPCO, Martinello e colleghi hanno

identificato l'hMPV nel 12% dei pazienti ricoverati in ospedale negli Stati Uniti con

25

un'esacerbazione acuta della BPCO. Altri studi hanno riportato tassi di rilevamento del

26, 27 18

2,3%, del 4,1%, e del 4,7% in studi condotti rispettivamente in Germania, Canada e

Italia.

Altri nuovi virus che infettano le vie respiratorie umane

sono stati descritti di recente, tra cui due nuovi parvovirus umani denominati "bocavirus

28,29

umano" (HBoV) e PARV4. Studi sui bambini hanno implicato questi virus come patogeni

30,31

virali comuni nelle sindromi respiratorie. Non sono ancora stati riportati studi su questi

virus nella BPCO, quindi non è noto se svolgano un ruolo nelle riacutizzazioni. Tuttavia, la

scoperta di virus precedentemente non identificati che causano malattie respiratorie illustra i

continui nuovi sviluppi che si verificano in questo campo.

I virus causano riacutizzazioni?

Il rilevamento di un microrganismo nelle vie respiratorie durante una malattia e un'incidenza

significativamente più bassa di infezione tra i soggetti senza la sindrome della malattia

mostra un'associazione tra i due, ma non dimostra in modo definitivo che l'organismo stia

causando la malattia. Gli studi che rilevano i virus nelle riacutizzazioni della BPCO non

dimostrano definitivamente che i virus causino riacutizzazioni. La prova definitiva della

causalità è difficile e dipende dall'adempimento dei postulati di Koch. È ormai riconosciuto

che esistono microrganismi che non soddisfano tutti i postulati, ma la cui patogenicità non è

in dubbio. Spesso non sono disponibili modelli animali adatti, e questo è particolarmente

vero per i rinovirus, per i quali attualmente non esiste un modello animale di piccole

dimensioni. La prova della causalità dipende spesso dall'accumulo di una serie di linee di

evidenza, tra cui la presenza di un organismo nei campioni raccolti da pazienti con la

malattia e non nei controlli, lo sviluppo di risposte immunitarie specifiche e l'associazione

coerente di un organismo con una particolare sindrome della malattia. Per molti virus

respiratori, un'ulteriore prova di patogenicità è venuta da studi sperimentali sulle infezioni

che coinvolgono l'inoculazione controllata di volontari adulti con il virus e l'induzione di

rinovirus,32-34

malattie cliniche. Tali studi sulle infezioni sono stati condotti per parvovirus,35

32,36 37

virus respiratorio sinciziale (RSV), coronavirus,32 e influenza. Inoltre, l'infezione

sperimentale da rinovirus è stata effettuata su volontari asmatici e ha indotto molte delle

caratteristiche di una lieve esacerbazione dell'asma, fornendo così ulteriori prove di un

38-40

legame tra l'infezione virale e le esacerbazioni dell'asma. Il nostro gruppo ha

recentemente condotto uno studio pilota in cui abbiamo inoculato pazienti con BPCO con un

rinovirus per determinare se fosse possibile stabilire un modello umano di esacerbazione

41

della BPCO indotta dal virus. L'infezione riuscita con il rinovirus ha portato ai tipici

sintomi di esacerbazione, insieme a un aumento dell'ostruzione del flusso aereo, evidenza di

41

replicazione virale nel tratto respiratorio e infiammazione nasale; questi risultati sono

attualmente in fase di replicazione in un numero maggiore di pazienti con BPCO (dati non

pubblicati, 2008). Pertanto, questo studio ha fornito ulteriori prove che i virus respiratori

possono causare esacerbazioni acute della BPCO. La prevenzione delle riacutizzazioni con

trattamenti antivirali o vaccini sarà un altro passo importante per dimostrare la causalità.

Interazioni tra virus e batteri

Il tratto respiratorio umano è continuamente esposto a microrganismi, inclusi virus e batteri, ed

è probabile che l'infezione con più di un organismo sia un evento comune. È ampiamente

affermato che l'infezione virale predispone gli individui all'infezione batterica, ma con

l'eccezione dell'influenza, ci sono sorprendentemente pochi dati pubblicati a sostegno di ciò. Ci

batteriche,42,43

sono prove epidemiologiche che collegano l'influenza e l'RSV con le infezioni ma per

altri virus, come i rinovirus, l'effetto sull'infezione batterica è meno ben stabilito. Gli studi che

valutano le associazioni tra virus respiratori e infezioni batteriche hanno spesso avuto risultati

contrastanti. Numerosi studi non hanno trovato alcuna associazione significativa tra le infezioni

età compresa tra 44 e 46

da virus respiratori e le infezioni batteriche sia nei bambini di anni che negli

47

adulti. Uno studio sui patogeni virali e batterici nel rinofaringe dei bambini inclini all'otite ha

trovato un'associazione positiva tra virus respiratorio e Moraxella catarrhalis, ma non

48

Haemophilus influenzae o Streptococcus pneumoniae. Ci sono prove in vitro che i rinovirus

possono aumentare l'aderenza di S. pneumoniae e Staphylococcus aureus alle cellule epiteliali

delle vie aeree,49,50 ma non è noto se ciò avvenga in vivo. Inoltre, è stato dimostrato che

l'infezione batterica può aumentare la suscettibilità delle cellule epiteliali respiratorie

all'infezione da rinovirus; Pertanto, l'infezione batterica può predisporre gli individui

all'infezione da virus nelle vie aeree.

Virus e batteri nelle riacutizzazioni della BPCO

La colonizzazione batterica delle vie aeree nei pazienti con BPCO è comune, essendo presente

52

fino al 25% dei pazienti stabili e nel 50% delle riacutizzazioni. Pertanto, è probabile che si

verifichino infezioni virali acute in pazienti colonizzati da batteri e doppia infezione da virus e

batteri. Sono stati condotti pochi studi per valutare se la doppia infezione da batteri e virus abbia

un ruolo nelle esacerbazioni della BPCO. Due studi sulle infezioni virali e batteriche in pazienti

con bronchite cronica hanno riportato risultati contrastanti, con uno che ha riportato relazioni

53

positive ma non significative tra virus e batteri e un altro che non ha riportato alcuna

Uno

associazione. studio più recente ha esaminato l'espettorato per l'evidenza di infezione batterica

e virale in 64 pazienti ricoverati in ospedale con un'esacerbazione della BPCO e ha rilevato un

18

patogeno respiratorio nel 78% delle esacerbazioni. Di questi, il 29,7% erano batterici e il 23,4%

erano virali (55% rinovirus) e nel 25% delle riacutizzazioni erano presenti sia infezioni virali che

batteriche. Le esacerbazioni in cui era presente la coinfezione erano associate a una

compromissione della funzione polmonare più marcata e a ricoveri più lunghi rispetto a quelle in

cui non era stato rilevato alcun organismo, ma non c'erano differenze tra le esacerbazioni con un

singolo patogeno e quelle in cui era presente una doppia infezione. Un rapporto della coorte

BPCO di East London ha esaminato l'incidenza della coinfezione con rinovirus e batteri nelle

riacutizzazioni della BPCO trattate come pazienti ambulatoriali; Il 69,6% delle riacutizzazioni è

stato associato a un patogeno batterico, più comunemente H. influenzae, e il rinovirus è stato

54

identificato nel 19,6% delle esacerbazioni. Le esacerbazioni associate sia a H. influenzae che al

rinovirus hanno mostrato una maggiore carica batterica e interleuchina sierica (IL)-6, ma la

frequenza di coinfezione non è stata riportata. Un altro studio di questo gruppo ha riportato che

nelle esacerbazioni in cui è stato rilevato un rinovirus, la coinfezione con un batterio era presente

55

nel 70%. Nelle gravi emorragie di BPCO che richiedono ventilazione, l'infezione mista era

21

presente nel 10%. Bandi e colleghi hanno st