candida e biofilm
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Candida Biofilm (italian)TRANSCRIPT
Candida e biofilmCandida e biofilmIl catetere da dialisi peritonealeIl catetere da dialisi peritoneale
Finalità della presentazioneFinalità della presentazione
Paziente in dialisi peritoneale quale possibile Paziente in dialisi peritoneale quale possibile bersaglio delle infezioni bersaglio delle infezioni fungine da Candidafungine da Candida
Peculiarità biologiche del biofilm micoticoPeculiarità biologiche del biofilm micotico
Il paziente in dialisi peritonealeIl paziente in dialisi peritoneale
•Sesso femminileSesso femminile•Presenza del catetere da dialisi (perdita integrità cutanea)Presenza del catetere da dialisi (perdita integrità cutanea)•Frequenti ospedalizzazioniFrequenti ospedalizzazioni•Antibioticoterapia Antibioticoterapia •Precedenti episodi peritoniticiPrecedenti episodi peritonitici•Deficit immunologico legato all’uremiaDeficit immunologico legato all’uremia•Deficit immunologici associati (LES – HIV – corticoterapia)Deficit immunologici associati (LES – HIV – corticoterapia)
Concentrazione dei fattori di rischio infettivo Concentrazione dei fattori di rischio infettivo per Candidaper Candida
““As many as two-thirds of patients receiving chronic As many as two-thirds of patients receiving chronic ambulatory peritoneal dialysis will develop ambulatory peritoneal dialysis will develop peritonitis in the first year of dialysis. The mortality peritonitis in the first year of dialysis. The mortality rate from sepsis in dialysis patients is increased 100 rate from sepsis in dialysis patients is increased 100 to 300 times compared to persons not receiving to 300 times compared to persons not receiving dialysis.”dialysis.”
Foley RN:Foley RN: Infections in patients with chronic kidney disease. Infections in patients with chronic kidney disease. Infect Dis Clin North Am 21:659,2007
Peritonite fungina in corso di CAPD Peritonite fungina in corso di CAPD in paziente nefroTXin paziente nefroTX
Paziente di sesso femminile nata il 12/04/1946, affetta da Paziente di sesso femminile nata il 12/04/1946, affetta da ipertensione e ipertensione e da paraplegia familiare di Strumpell-Lorrainda paraplegia familiare di Strumpell-Lorrain
19901990 Diagnosi di IRCDiagnosi di IRC
aprile 1991aprile 1991 Biopsia renale: danno renale cronico di possibile origine vascolareBiopsia renale: danno renale cronico di possibile origine vascolare
16.07.199416.07.1994 Inizio trattamento dialitico sostitutivo ( CVC temporaneo)Inizio trattamento dialitico sostitutivo ( CVC temporaneo)
18.07.1994 18.07.1994 Posizionamento di catetere peritoneale per dialisiPosizionamento di catetere peritoneale per dialisi
31.08.199431.08.1994 Inizio CAPD ( dialisi peritoneale ambulatoriale continua)Inizio CAPD ( dialisi peritoneale ambulatoriale continua)
Trattamento dialitico peritoneale per 3 anni, poi …Trattamento dialitico peritoneale per 3 anni, poi …
Peritonite fungina in corso di CAPD Peritonite fungina in corso di CAPD in paziente nefroTXin paziente nefroTX
08.03.199708.03.1997
Episodio di peritonite, LP torbido con frustoli di fibrina, addome poco Episodio di peritonite, LP torbido con frustoli di fibrina, addome poco trattabile, dolente diffusamente alla palpazione, Blumberg +, peristalsi trattabile, dolente diffusamente alla palpazione, Blumberg +, peristalsi presente. Dopo i prelevi ematici sul LP applicato "protocollo peritoniti" presente. Dopo i prelevi ematici sul LP applicato "protocollo peritoniti" ( Glazidim + Nebicina IP) ( Glazidim + Nebicina IP)
Laboratorio: Sedimento LP: alcuni linfociti + GRLaboratorio: Sedimento LP: alcuni linfociti + GR
Esame colturale: nessuna crescita Esame colturale: nessuna crescita (peritonite a coltura negativa ?)(peritonite a coltura negativa ?)
Peritonite fungina in corso di CAPD Peritonite fungina in corso di CAPD in paziente nefroTXin paziente nefroTX
14.03.199714.03.1997 Posizionato CVC per HDPosizionato CVC per HD
15.03.199715.03.1997 Inizio dialisi extracorporeaInizio dialisi extracorporea
16.03.199716.03.1997 TX renale da donatore cadavereTX renale da donatore cadavere
25.03.199725.03.1997 Espianto TX renale ( trombosi arteria renale) e ripresa Espianto TX renale ( trombosi arteria renale) e ripresa CAPDCAPD
01.04.199701.04.1997II° episodio di peritonite II° episodio di peritonite Esame colturale su LP: Candida albicans Esame colturale su LP: Candida albicans Emocolture: E. Coli Emocolture: E. Coli Terapia con Vancomicina + FluconazoloTerapia con Vancomicina + Fluconazolo
02.04.199702.04.1997 Incisione e drenaggio ematoma infetto in sede di Incisione e drenaggio ematoma infetto in sede di pregresso TXpregresso TX
08.04.199708.04.1997 Rimozione del CPRimozione del CP
Peritonite fungina in corso di CAPD Peritonite fungina in corso di CAPD in paziente nefroTXin paziente nefroTX
24.04.199724.04.1997 Ecografia addome: abbondante liquido libero Ecografia addome: abbondante liquido libero
25.04.199725.04.1997 Ricovero per EPA e stato settico Ricovero per EPA e stato settico
29.04.199729.04.1997 Puntura esplorativa del versamento addominale: liquido Puntura esplorativa del versamento addominale: liquido torbido, Rivalta ++,torbido, Rivalta ++,
Sedimento: alcuni neutrofili e linfociti, numerosi GB, Esame Sedimento: alcuni neutrofili e linfociti, numerosi GB, Esame colturale: nessuna crescitacolturale: nessuna crescita
01.05.199701.05.1997 Intervento chirurgico: laparotomia esplorativa con toelette Intervento chirurgico: laparotomia esplorativa con toelette peritoneale.peritoneale.
Esame colturale positivo per Candida spp Esame colturale positivo per Candida spp Stop Vancomicina e Fluconazolo, inizio terapia con Amfotericina Stop Vancomicina e Fluconazolo, inizio terapia con Amfotericina
B e.v. 30 mg in 500 ml Sol gluc x 21 ggB e.v. 30 mg in 500 ml Sol gluc x 21 gg e Amfotericina B IP. Al termine del ciclo con Amfotericina B e Amfotericina B IP. Al termine del ciclo con Amfotericina B
terapia orale con Itraconazolo per altri 30 gg.terapia orale con Itraconazolo per altri 30 gg.
15.07.199715.07.1997 Ricovero in chirurgia per addome acuto da occlusione intestinale Ricovero in chirurgia per addome acuto da occlusione intestinale da briglie aderenziali da briglie aderenziali
14.09.200414.09.2004 TX renale da donatore cadavereTX renale da donatore cadavere
Quadro clinico particolareQuadro clinico particolarePeritonite sclerosante incapsulantePeritonite sclerosante incapsulante
““La peritonite sclerosante incapsulante (EPS) è una malattia rara ma severa La peritonite sclerosante incapsulante (EPS) è una malattia rara ma severa (mortalità tra il 24 e il 54%), il cui principale fattore di rischio è la dialisi peritoneale (mortalità tra il 24 e il 54%), il cui principale fattore di rischio è la dialisi peritoneale (incidenza cumulativa tra 0.5 e 7.3%).”(incidenza cumulativa tra 0.5 e 7.3%).”
Fungal peritonitis is a serious complication and should be strongly suspected Fungal peritonitis is a serious complication and should be strongly suspected after recent antibiotic treatment for bacterial peritonitis. Catheter removal is after recent antibiotic treatment for bacterial peritonitis. Catheter removal is indicated immediately after fungi are identified by microscopy or culture indicated immediately after fungi are identified by microscopy or culture (Evidence). (Evidence). Fungal peritonitis is serious, leading to death of the patient in Fungal peritonitis is serious, leading to death of the patient in approximately 25% or more of episodes. Some evidence suggests that prompt approximately 25% or more of episodes. Some evidence suggests that prompt cathetercatheterremoval poses a lesser risk of death. Initial therapy may be a combination of removal poses a lesser risk of death. Initial therapy may be a combination of amphotericin B and flucytosine, until the culture results are available with amphotericin B and flucytosine, until the culture results are available with susceptibilities. An echinocandin (e.g., caspofungin or anidulafungin), susceptibilities. An echinocandin (e.g., caspofungin or anidulafungin), fluconazole, posaconazole, or voriconazole may replace amphotericin B based fluconazole, posaconazole, or voriconazole may replace amphotericin B based on species identification and MIC values. Intraperitoneal use of amphotericin on species identification and MIC values. Intraperitoneal use of amphotericin causes chemical peritonitis and pain.causes chemical peritonitis and pain.
Candida albicansCandida albicans
Candida albicansCandida albicans
Candida albicans – lievito - ifaCandida albicans – lievito - ifa
Steinberg G Eukaryotic Cell 2007;6:351-360
Tip growth and the Spitzenkörper in Neurospora crassa strain 74A.
Steinberg G Eukaryotic Cell 2007;6:351-360
Dalla adesione alla penetrazione tissutaleDalla adesione alla penetrazione tissutale
Attivazione genica – switch fenotipicoAttivazione genica – switch fenotipico
Il biofilmIl biofilm
Un biofilm è una aggregazione complessa di Un biofilm è una aggregazione complessa di microrganismi contraddistinta dalla secrezione di microrganismi contraddistinta dalla secrezione di una matrice adesiva e protettiva, e spesso anche una matrice adesiva e protettiva, e spesso anche da: adesione ad una superficie, sia di tipo da: adesione ad una superficie, sia di tipo biologico che inerte, eterogeneità strutturale,biologico che inerte, eterogeneità strutturale,interazioni biologiche complesse,interazioni biologiche complesse,una matrice extracellulare di sostanze una matrice extracellulare di sostanze polimeriche, spesso di carattere polisaccaridico.polimeriche, spesso di carattere polisaccaridico.
Da WikipediaDa Wikipedia
Formazione del biofilmFormazione del biofilm
Biofilm battericoBiofilm batterico
Biofilm micoticoBiofilm micotico
Forme misteForme miste
Inside biofilmInside biofilm
Quorum sensingQuorum sensing Aumentata sintesi fattori virulenzaAumentata sintesi fattori virulenza
Diversificazione fenotipica Diversificazione fenotipica Passaggio materiale geneticoPassaggio materiale genetico
Resistenza ad antibiotici – antimicoticiResistenza ad antibiotici – antimicoticiCellule vitali ma non coltivabili (VNC) Cellule vitali ma non coltivabili (VNC)
Fenotipo “Persister”Fenotipo “Persister”
Quorum sensingQuorum sensing
Gossip molecolare deputato alla Gossip molecolare deputato alla quantificazione della densità cellulare quantificazione della densità cellulare
(quorum) all’interno della colonia, allo (quorum) all’interno della colonia, allo switch fenotipico tipico del biofilm ed alla switch fenotipico tipico del biofilm ed alla
sintesi dei fattori di virulenza sintesi dei fattori di virulenza
Quorum sensingQuorum sensing
Gossip molecolare deputato alla Gossip molecolare deputato alla quantificazione della densità cellulare quantificazione della densità cellulare
(quorum) all’interno della colonia, allo (quorum) all’interno della colonia, allo switch fenotipico tipico del biofilm ed alla switch fenotipico tipico del biofilm ed alla
sintesi dei fattori di virulenza sintesi dei fattori di virulenza
Quorum sensingQuorum sensing
Quorum sensingQuorum sensing ~ Circuito di autoinduzioneCircuito di autoinduzione
Popat R et al. Br Med Bull 2008;87:63-75
Quorum sensingQuorum sensing ~ Batteri Gram + e Gram -Batteri Gram + e Gram -
Quorum sensingQuorum sensing ~ Funghi - (Candida)Funghi - (Candida)
TyrosolTyrosol
FarnesolFarnesol
DodecanolDodecanol
Importance of interspecies signalling in diseaseImportance of interspecies signalling in disease
From the data above and in the literature, it is clear that the From the data above and in the literature, it is clear that the in vivoin vivo interaction between interaction between P. aeruginosaP. aeruginosa and and C. albicansC. albicans is likely to be complex and is likely to be complex and that it is possible to predict some consequences of these interactions. During that it is possible to predict some consequences of these interactions. During the acute phase of infection when a strain of the acute phase of infection when a strain of P. aeruginosaP. aeruginosa is secreting high is secreting high levels of HSLs, any levels of HSLs, any CandidaCandida cells in that niche will remain in the yeast form. In cells in that niche will remain in the yeast form. In contrast, during a chronic infection when HSL concentrations are likely to contrast, during a chronic infection when HSL concentrations are likely to drop, drop, C. albicansC. albicans may be able to trigger a switch to filamentous growth, may be able to trigger a switch to filamentous growth, possibly leading to formation of a fungal biofilm with the potential for possibly leading to formation of a fungal biofilm with the potential for invasive growth.invasive growth.
International Journal of Microbiology International Journal of Microbiology Volume 2012 (2012), Article ID 845352, 10.1155/2012/845352 Review ArticleVolume 2012 (2012), Article ID 845352, 10.1155/2012/845352 Review ArticleCandida Biofilms and the Host: Models and New Concepts for EradicationCandida Biofilms and the Host: Models and New Concepts for Eradication
Instabilità di Kelvin - Helmholtz Instabilità di Kelvin - Helmholtz
Instabilità di Kelvin - Helmholtz Instabilità di Kelvin - Helmholtz
During biofilm development, the ergosterol level was reduced by During biofilm development, the ergosterol level was reduced by 41% at intermediate phase and by 50% at the mature phase, 41% at intermediate phase and by 50% at the mature phase, compared to that for early-phase (6-h) biofilms.compared to that for early-phase (6-h) biofilms. While efflux pumps play a critical role in azole resistance in early-While efflux pumps play a critical role in azole resistance in early-phase biofilms, alteration in sterol composition is an important phase biofilms, alteration in sterol composition is an important mechanism of antifungal resistance at the intermediate and mechanism of antifungal resistance at the intermediate and mature phases of biofilm formation.mature phases of biofilm formation.
““By producing matrix b-glucan By producing matrix b-glucan capable of sequestering antifungals, capable of sequestering antifungals, a drug “sponge” prevents the agent a drug “sponge” prevents the agent from reaching its target, allowing from reaching its target, allowing biofilm cells to survive astonishingly biofilm cells to survive astonishingly high drug exposures.high drug exposures. “ “
““The matrix glucan acts by The matrix glucan acts by sequestering drug, sequestering drug, preventing it from reaching preventing it from reaching its intended target.”its intended target.”
Fenotipo “Persister”Fenotipo “Persister”
Il presenteIl presente
Antimicotici attivi sul biofilm di CandidaAntimicotici attivi sul biofilm di Candida
Amfotericina B liposomialeAmfotericina B liposomiale
PREVENTION OF MICROBIAL BIOFILM BUILD-UPPREVENTION OF MICROBIAL BIOFILM BUILD-UP ON POLYMERIC SURFACES ON POLYMERIC SURFACES
Passive antifouling coatings to inhibit surface-associated microbial lifePassive antifouling coatings to inhibit surface-associated microbial life
Prevention of biofilm development by antimicrobial compounds released from Prevention of biofilm development by antimicrobial compounds released from modified surfacesmodified surfaces
Quaternary ammonium compound coatingsQuaternary ammonium compound coatings
Silver coatingsSilver coatings
Il futuroIl futuro
PREVENTION OF BIOFILM FORMATION ONPREVENTION OF BIOFILM FORMATION ONPOLYMERIC SURFACES FUNCTIONALIZED WITHPOLYMERIC SURFACES FUNCTIONALIZED WITHANTIMICROBIAL GROUPSANTIMICROBIAL GROUPS
Covalent binding of antimicrobial moieties on a preformed polymerCovalent binding of antimicrobial moieties on a preformed polymer
CopolymerizationCopolymerization
Grazie per l’attenzioneGrazie per l’attenzione