La cheratite da Pythium (Pythium insidiosum keratitis, PIK) è un’infezione corneale rara e grave causata dall’oomicete acquatico Pythium insidiosum. Tassonomicamente, Pythium appartiene al regno degli Stramenopili, phylum Oomycota, classe Oomiceti, ordine Pythiales, famiglia Pythiaceae e non è un fungo1). Tuttavia, a causa della somiglianza clinica, morfologica e microbiologica con la cheratite fungina, viene anche chiamato ‘parafungus’1).
La piziosi sistemica è stata riportata per la prima volta nel 1884 da un veterinario britannico. Il primo caso di piziosi oculare è stato segnalato in Thailandia nel 1988, e il primo caso di ulcera corneale è stato riportato da Virgile et al. nel 1993 in una donna di 31 anni2). Fino al 2021, sono stati segnalati 168 casi di piziosi oculare nel mondo2).
Pythium si trova in climi tropicali, subtropicali e temperati ed è stato segnalato in Thailandia, India, Cina, Australia, Israele e Stati Uniti1)2). In una coorte dell’India meridionale, la prevalenza di PIK è stata del 5,9% (71/1204 casi)2). Sulla base della regione ITS o del gene del citocromo ossidasi II, vengono distinti tre cladi in base alla posizione geografica: clade I (ATH: USA), clade II (BTH: Asia, Australia), clade III (CTH: Thailandia, USA)1).
Nell’analisi più ampia di 114 casi, l’età media era di 41 ± 14,3 anni, il 43% erano uomini. Il 40,4% erano agricoltori, il 56,6% casalinghe o impiegati d’ufficio, e nel 55,3% non è stato identificato un chiaro fattore predisponente1).
QQual è la differenza tra Pythium e funghi?
A
Pythium è un organismo protista classificato tra gli oomiceti (oomycete), non un fungo. La sua parete cellulare è priva di ergosterolo ed è composta da cellulosa e β-glucani, differendo fondamentalmente dai funghi. Per questo motivo i farmaci antimicotici sono inefficaci. Inoltre, si riproduce asessualmente tramite zoospore biflagellate, caratteristica che lo distingue ulteriormente dai funghi.
È la specie più comune che causa la pitiosi umana. Ha due forme: una forma miceliare e una forma zoosporica biflagellata1). La pitiosi umana si presenta in quattro forme cliniche: vascolare, oculare, cutanea/sottocutanea e disseminata1).
Esposizione ad ambienti acquatici : Risai, stagni, acqua di fiume, acqua piovana contaminata. In Tailandia i casi sono più frequenti durante la stagione delle piogge1)2).
Trauma oculare : Lesione da materiale vegetale, introduzione di polvere o corpi estranei1).
Uso di lenti a contatto : È stato riportato l’uso di lenti a contatto durante il nuoto2).
Mentre la cheratite fungina è comune tra gli agricoltori, la cheratite da Pythium è riportata frequentemente anche in non agricoltori come casalinghe, professionisti IT e studenti, il che è caratteristico1)2).
QIn quale ambiente ci si può infettare con Pythium?
A
L’infezione avviene principalmente tramite zoospore presenti in ambienti acquatici tropicali e subtropicali (risaie, stagni, acqua di fiume, acqua piovana contaminata). Le zoospore aderiscono alle aree danneggiate dell’occhio e stabiliscono l’infezione. Casi sono stati riportati sia in agricoltori che in residenti urbani come casalinghe e professionisti IT.
La diagnosi di cheratite da Pythium richiede un alto sospetto clinico. Se la possibilità di Pythium non viene specificamente comunicata al microbiologo, potrebbe non essere rilevato1).
All’esame microscopico diretto dei raschiati corneali si osservano ife spesse, rade, settate o non settate. Un pattern a nastro piegato con ramificazioni ad angolo retto è caratteristico, ma la differenziazione dalle ife fungine è difficile1)2).
I principali metodi di colorazione sono mostrati di seguito.
La colorazione IKI-H2SO4 (iodio-acido solforico) colora Pythium in blu/blu-nero ma non i funghi, quindi è estremamente utile per la diagnosi differenziale1)2).
Coltivare su agar sangue e agar destrosio-patata (PDA). A 37°C si sviluppano colonie piatte, grigio-biancastre o color crema1)2). Su agar Sabouraud (con cloramfenicolo) non crescono o crescono scarsamente, utile per differenziare dai funghi3). L’identificazione delle zoospore mediante il metodo della coltura su foglia (leaf incarnation method) è la diagnosi definitiva1)2).
La PCR è il gold standard1)2). I bersagli sono la regione rDNA-ITS e il gene della citocromo ossidasi II (cox II).
PCR duplex: bersaglio 18S rRNA e regione ITS. Specificità 100%, sensibilità 91%2)
LAMP: sensibilità 100%, specificità 98%2)
PCR real-time: bersaglio gene exo-1,3-β-glucanasi. Sensibilità e specificità 100%, tempo 7,5 ore2)
Il sequenziamento metagenomico di nuova generazione (mNGS) è anch’esso un metodo efficace3). È stata inoltre riportata l’identificazione di Pythium mediante spettrometria di massa MALDI-TOF4).
La diagnosi differenziale più importante è con la cheratite fungina. Secondo le linee guida giapponesi per la cheratite infettiva, la cheratite da funghi filamentosi è caratterizzata da un’ulcera piumosa dai bordi indistinti, e la pimaricina è il farmaco di prima scelta per Fusarium spp.5). Pythium non risponde a questo trattamento, quindi in caso di «cheratite fungina» che non risponde agli antimicotici, si deve considerare la possibilità di Pythium.
Altre diagnosi differenziali includono la cheratite da Acanthamoeba (condivide la cheratonevrite radiale), la cheratite da micobatteri atipici (condivide infiltrati grigio-bianchi secchi) e la cheratite batterica1)2).
Gli antimicotici sono inefficaci contro il Pythium. I farmaci antimicotici convenzionali che inibiscono la sintesi dell’ergosterolo non agiscono sulla parete cellulare del Pythium, che manca di ergosterolo1)2)3).
Nel test di sensibilità in vitro di Hu et al., le MIC di tutti e 6 gli antimicotici (fluconazolo, itraconazolo, voriconazolo, posaconazolo, anfotericina B, caspofungina) erano >32 mg/mL, non mostrando attività antimicotica3).
La terapia farmacologica attualmente raccomandata è un antibiotico.
Linezolid 0,2% collirio : MIC 0,5–1 mg/mL3)
Azitromicina 1% collirio : MIC 1–2 mg/mL3)
Azitromicina orale : si raccomanda l’associazione2)
Minociclina : MIC 1 mg/mL. Maeno et al. dal Giappone hanno riportato un caso guarito con tripla associazione di minociclina, linezolid e cloramfenicolo3)
Tigeciclina : MIC 0,5–1 mg/mL3)
In uno studio che ha valutato i risultati del trattamento di 69 occhi, il 55,1% è guarito con la terapia farmacologica (durata mediana del trattamento 3 mesi). Il restante 44,9% ha richiesto un trapianto di cornea terapeutico. I casi con dimensione dell’infiltrato >6 mm, decorso prolungato ed estensione allo stroma posteriore hanno risposto meno alla terapia farmacologica2).
Indicazioni: Casi che non rispondono alla terapia farmacologica, perforazione corneale imminente.
Punti chiave: Eseguire con un margine di sicurezza di almeno 1 mm. Includere il pattern di infiltrazione reticolare nell’escissione 1)2).
Tasso di recidiva: 51,8–54,2% per la sola TPK. Con terapie adiuvanti come crioterapia o applicazione di etanolo, scende al 7,1% 2).
Altri interventi chirurgici
Colla cianoacrilica: Supporto tettonico per la fusione corneale. Da utilizzare con lente a contatto medicata 1).
Crioterapia: Singolo ciclo di congelamento-scongelamento al limbo con sonda ad azoto liquido. Efficace nella prevenzione delle recidive 2).
Applicazione di etanolo: Utilizzata quando l’infiltrazione si estende oltre il limbo. Combinata con più file di crioterapia2).
In tre casi riportati dalla Cina, tutti sono stati inizialmente diagnosticati erroneamente come cheratite fungina e trattati con antifungini. Due casi hanno subito TPK, e tutti hanno portato all’enucleazione. Il ritardo diagnostico dovuto all’inefficacia della terapia antifungina ha causato la perdita della finestra terapeutica ottimale 4).
QPerché gli antifungini non sono efficaci contro Pythium?
A
Gli antifungini convenzionali (azoli, polieni, ecc.) hanno come bersaglio l’ergosterolo, ma Pythium non possiede ergosterolo nella parete cellulare. La parete cellulare è composta da cellulosa e β-glucani, quindi non esiste un bersaglio per gli antifungini. Invece, gli inibitori della sintesi proteica come linezolid e azitromicina sono efficaci.
QQual è la prognosi del trattamento della cheratite da Pythium?
A
Studi recenti mostrano che nei casi lievi-moderati, il trattamento farmacologico con antibiotici (linezolid, azitromicina) guarisce circa il 55% dei pazienti. Il tasso di recidiva nei casi gravi o dopo TPK è alto (51,8%), ma può essere ridotto al 7,1% con terapie adiuvanti come crioterapia e applicazione di etanolo. La diagnosi precoce e la scelta terapeutica appropriata influenzano significativamente la prognosi.
Pythium insidiosum rilascia zoospore biflagellate (diametro 9-10 μm) dagli sporangi in ambiente acquatico1). Le zoospore mostrano chemiotassi verso i tessuti danneggiati e sono attratte da un ambiente a basso CO21).
Il decorso dell’infezione è il seguente:
Le zoospore aderiscono all’epitelio danneggiato e secernono glicoproteine per un attaccamento saldo
Sotto lo stimolo della temperatura corporea dell’ospite, entro 24 ore si forma un tubo germinativo
Il tubo germinativo penetra meccanicamente i tessuti e forma un gran numero di ife
Si verifica una rapida distruzione dello stroma corneale
Le zoospore si formano entro 1 ora dall’induzione e producono rapidamente tubi germinativi entro 24 ore dall’incistamento. Questo ciclo rapido è la causa del decorso fulminante di questa malattia1).
Proteasi: identificate come fattori di virulenza che causano la cheratite umana1)
Geni di risposta allo stress ossidativo: identificati CuZn superossido dismutasi, tiorredossina, glutaredossina1)
Calmodulina e proteine da shock termico: coinvolte nella crescita del patogeno e nell’adattamento termico all’interno dell’ospite1)
La parete cellulare di Pythium è composta da cellulosa e β-glucani ed è priva di ergosterolo. Questa caratteristica è la causa fondamentale della resistenza ai farmaci antimicotici e si prevede lo sviluppo di nuovi farmaci che mirano alla via di sintesi della cellulosa1)2).
Istopatologicamente, si osserva una distruzione diffusa dello stroma corneale e un infiltrato infiammatorio a predominanza neutrofila. Nel 15% dei casi è riportata infiammazione granulomatosa1).
7. Ricerche recenti e prospettive future (rapporti in fase di ricerca)
Hu et al. hanno identificato rapidamente Pythium utilizzando il sequenziamento metagenomico di nuova generazione (mNGS). Mentre la coltura tradizionale richiede 5-7 giorni, l’mNGS può identificare rapidamente anche agenti patogeni sconosciuti. Tuttavia, a causa di problemi di costo, non è ancora diffuso come test di routine 3).
Hou et al. hanno creato uno spettro di riferimento di Pythium mediante spettrometria di massa MALDI-TOF e lo hanno aggiunto al database Bruker della loro struttura, accelerando la successiva identificazione di Pythium 4).
Il metodo LAMP (amplificazione isotermica mediata da loop) ha mostrato una sensibilità del 100% e una specificità del 98% e non richiede apparecchiature speciali, quindi si prevede il suo utilizzo in strutture con risorse limitate 2). La PCR in tempo reale (mirata al gene dell’exo-1,3-β-glucanasi) ha mostrato una sensibilità e specificità del 100% con un tempo di elaborazione di 7,5 ore 2).
Agarwal et al. hanno valutato in vitro l’effetto battericida dell’etanolo su Pythium e hanno confermato la sua penetrazione nella cornea mediante spettroscopia infrarossa. La membrana cellulare di Pythium, priva di ergosterolo, è vulnerabile all’etanolo, rendendolo una potenziale opzione terapeutica, sebbene la determinazione della concentrazione ottimale rimanga una sfida 2).
Standardizzazione dei test di sensibilità ai farmaci
Attualmente non esiste un protocollo standardizzato CLSI per i test di sensibilità ai farmaci contro Pythium. Sono stati riportati metodi di microdiluizione in brodo e diffusione su disco utilizzando zoospore come inoculo, ma la diversità dei metodi e delle concentrazioni di inoculo porta a variabilità nei valori di MIC 3). La definizione di metodi standardizzati di test di sensibilità e l’analisi di correlazione con gli esiti clinici sono sfide future.
Gurnani B, Kaur K, Venugopal A, et al. Pythium insidiosum keratitis - A review. Indian J Ophthalmol. 2022;70:1107-20.
Gurnani B, Kaur K, Agarwal S, et al. Pythium insidiosum Keratitis: Past, Present, and Future. Ophthalmol Ther. 2022;11:1629-53.
Hu L, Huang X, Yee NH, et al. Pythium insidiosum: an emerging pathogen that is easily misdiagnosed and given treatment as a fungus. Front Cell Infect Microbiol. 2024;14:1430032.
Hou H, Wang Y, Tian L, et al. Pythium insidiosum keratitis reported in China, raising the alertness to this fungus-like infection: a case series. J Med Case Rep. 2021;15:619.
感染性角膜炎診療ガイドライン（第3版）. 日眼会誌. 2013.
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