Esami del Sangue per la Diagnosi della Malattia di Lyme

La malattia di Lyme (ML) prende il nome dall’omonima cittadina del Connecticut in cui furono descritti i primi casi nel 1975. La ML è diffusa in molte zone del Nord America, in Europa e in Asia. Si tratta di un’infezione causata da batteri spiraliformi appartenenti alla famiglia Spirochetacee, genere Borrelia burgdorferi complex sensu lato, che comprende più di 20 specie tra cui la recente B. mayonii, identificata in Nord America e in Europa nel 2016.

In Nord America e in Europa le manifestazioni cliniche sono fondamentalmente simili ma differiscono per alcuni aspetti, a causa della diversa distribuzione delle genospecie di Borrelia nelle 2 aree geografiche: in Europa infatti sono presenti B. afzelii (manifestazioni cutanee), B. garinii (neuroborreliosi), B. burgdorferi sensu stricto (neuroborreliosi e artrite) e occasionalmente B. spielmanii, mentre in Nord America le uniche specie patogene sono la B. burgdorferi sensu stricto e la B.

L’infezione viene trasmessa all’uomo dalla puntura di zecche del genere Ixodes (ricinus e persulcatus in Europa e Asia, scapularis e pacificus in USA, nella loro forma immatura (ninfa), che è grande solo 5 millimetri e quindi spesso non viene vista. Le zecche devono rimanere adese alla cute per almeno 36 ore per trasmettere l’infezione all’uomo, che è un ospite occasionale. Probabilmente l’infezione viene trasmessa anche dalle zecche del cane Amblyomma e Dermacentor. Le zecche adulte hanno scarso ruolo nella trasmissione dell’infezione.

I principali serbatoi dell’infezione sono rappresentati da mammiferi selvatici di media o piccola taglia (roditori, caprioli, volpi, lepri, ricci, scoiattoli, ghiri). In Europa, oltre ai mammiferi citati, anche i cinghiali e diverse specie di uccelli (passeri, merli, fagiani, uccelli acquatici) rappresentano un serbatoio in aumento per le forme immature di zecche. Gli habitat ottimali sono rappresentati da boschi di latifoglie o misti, ma le zecche di I. ricinus e persulcatussi possono trovare anche nelle brughiere, nei prati erbosi e nei parchi urbani.

La diffusione e la trasmissione del vettore, e di conseguenza l’incidenza della malattia, dipendono da vari fattori, come i cambiamenti climatici, l’attività dell’uomo sull’habitat, la densità degli animali selvatici sul territorio. In particolare, il riscaldamento globale aumenta l’estensione di habitat adatti alla sopravvivenza e proliferazione delle zecche, che sono arrivate anche in Canada, in cui da alcuni anni è comparsa la malattia. L’aumento del numero di casi di ML dal 1991 al 2014 è stato considerato un indicatore di cambiamento climatico in USA: infatti in alcuni Stati si è passati da circa 4 casi per 100.000 abitanti notificati al CDC a 30-50 casi per 100.000 abitanti (Connecticut, Pennsylvania, New Hampshire, Maine, Vermont, Delaware, Rhode Island).

In Europa l’habitat di I. ricinus si è notevolmente ampliato negli ultimi decenni e la zecca si è diffusa in aree più settentrionali e a quote più elevate. Per numero di casi, la malattia di Lyme è seconda solo alla malaria fra le patologie che richiedono un vettore artropode per la sua diffusione ed è la più comune malattia umana trasmessa da zecche negli Stati Uniti e in Europa.

In USA la ML è una malattia soggetta a notifica fin dal 1991. Nel periodo 2009-2018 sono stati segnalati al CDC come confermati o sospetti circa 30.000 casi all’anno; nel 2018 sono stati segnalati circa 33.600 casi, di cui 23.500 confermati e 10.100 sospetti. Considerando che il numero di persone malate in USA potesse essere largamente sottostimato, a causa delle suddette modifiche climatiche, nel periodo 2005-2010 sono stati stimati (attraverso diverse fonti) circa 330.000 casi all’anno, dieci volte di più dei casi segnalati. Recentemente in USA sono state effettuate nuove stime (Emerging Infectious Disease 2021), che indicano per gli anni 2010-2018 circa 476.000 casi all’anno.

Inoltre, una scarsa sensibilità dei test di laboratorio disponibili è la principale causa di sottostima dei pazienti infetti. In Europa i dati di incidenza dell’infezione sono molto più scarsi dal momento che la borreliosi è stata inclusa dalla Commissione Europea nella lista di malattie sottoposte a sorveglianza epidemiologica solo dal 2018, utilizzando una definizione di caso confermato, proposta da vari Gruppi di Studio europei dalla fine del 1990 e sollecitata nel 2010, condivisa fra ECDC ed esperti di stati membri. Dati del 2015 indicavano una stima di 85.000 casi all’anno (rispetto a 35.000 casi nel 2010) e una revisione della letteratura del 2017 ha stimato una incidenza media di ML in Europa occidentale di 22 casi per 100 000 persone all’anno (con punte di 84 per 100.000 in Francia nel 2016, di 61 per 100.000 in Finlandia nel 2014).

In Italia, dal 1983, anno in cui è stato segnalato il primo caso a Genova, le Regioni maggiormente interessate sono quelle del Nord (Friuli-Venezia Giulia, Liguria, Veneto, Emilia-Romagna, Trentino-Alto Adige) mentre nelle Regioni centro-meridionali e nelle isole le segnalazioni sono sporadiche. Secondo i dati raccolti dal Ministero della Sanità, nel periodo 1992-1998 si sarebbero verificati, in Italia, circa 1.000 casi di ML. La reale incidenza è però sconosciuta a causa di dati molto discordanti fra le varie regioni e perché in Italia la ML rientra nella classe 5 dell’elenco delle malattie infettive e diffusive a segnalazione obbligatoria previste dal Decreto Ministeriale 15 dicembre 1990, con la sola comunicazione annuale da parte della regione dei casi totali accertati al Ministero della Salute.

Un vaccino ricombinante è stato sviluppato per uso umano e approvato dalla FDA in USA nel 1998, ma ritirato nel 2002 dalla Ditta produttrice. Al momento attuale continuano gli studi per metterlo a punto. Diversi vaccini sono disponibili per i cani, anche se la protezione non è assoluta sul territorio europeo, a causa della presenza di diversi genotipi di Borrelia. Per questi animali tuttavia sono disponibili collari antiparassitari, efficaci anche contro l’infestazione da zecche, da utilizzare dalla primavera alla fine dell’estate.

Manifestazioni Cliniche della Malattia di Lyme

Le manifestazioni cliniche della malattia di Lyme sono multiformi e possono simulare diverse affezioni cutanee e neurologiche.

Fase Precoce Localizzata

La prima e più frequente manifestazione della Borreliosi, che si osserva nel 70-80% dei casi, è la lesione cutanea denominata eritema migrante (EM), in passato chiamata eritema cronico migrante, che si manifesta entro pochi giorni (range 7-28) intorno al morso della zecca. La lesione inizia come una macchia con evidenti bordi rossastri privi di rilievo che si espande ad anello nel corso dei giorni successivi, con o senza schiarimento centrale, fino ad un diametro di almeno 5 centimetri. La lesione non produce dolore o prurito, ma può essere calda al tatto. Le zone più frequentemente interessate sono l’ascella, la parte posteriore del ginocchio, il collo, il cuoio capelluto e le orecchie.

L’EM può essere accompagnato da astenia, febbre, linfadenopatia, mal di testa, rigidità nucale, dolori articolari e muscolari. Molto spesso l’individuo non ricorda di essere stato punto. L’EM si può risolvere anche senza trattamento antibiotico. Una lesione eritematosa anulare che insorge dopo alcune ore dalla puntura è una reazione di ipersensibilità e non deve essere considerata EM.

La diagnosi di EM è basata sui sintomi clinici e il paziente deve essere immediatamente trattato, senza attendere i risultati dei test sierologici, che in questa fase possono risultare ancora negativi. Raramente, quando la sede del morso di zecca è a livello del lobo dell’orecchio, dell’areola mammaria o dello scroto, alcuni pazienti possono manifestare come segno precoce di infezione. Il linfocitoma borreliale si caratterizza per la comparsa di un nodulo rosso bluastro. Questa lesione può persistere per alcuni mesi se non trattata e può essere scambiata per linfoma cutaneo a causa dell’intenso infiltrato linfocitario associato.

Fase Precoce Disseminata

Dopo giorni-settimane dal morso della zecca, la Borrelia può diffondere a diversi organi attraverso il sistema linfatico o ematico. In particolare nel 10-15% dei soggetti non trattati si possono osservare sintomi neurologici noti come Neuroborreliosi precoce: meningite linfocitaria (con linfocitosi liquorale e aumento delle proteine), meningoradicolite (sindrome di Bannwarth in Europa) con dolore radicolare intenso (non controllabile con antidolorifici) e paresi; paralisi dei nervi cranici (più frequentemente del nervo facciale, soprattutto se il morso si trova nella zona vicino all’orecchio), altre radicolopatie o alterazioni demielinizzanti rilevabili all’imaging cerebrale.

Raramente, in Europa, soprattutto nei bambini, si osserva dopo circa 15 giorni un eritema simile a quello della Rosolia (eritema roseolico), talvolta coesistente con EM. Altre rare complicanze possono essere rappresentate da interessamento cardiaco (cardite di Lyme) con il manifestarsi di aritmie, blocco atrioventricolare e pericardite. Una particolare manifestazione cutanea, denominata Acrodermatite cronica atrofica (ACA), osservata in Europa, perché causata da Borrelia afzelii in soggetti di 50-60 anni. La Borrelia è in grado di attraversare la barriera placentare e può causare raramente aborto o una forma congenita manifesta.

La diagnosi di malattia di Lyme è difficile e dovrebbe basarsi principalmente sulle manifestazioni cliniche (che sono polimorfe e coinvolgono vari organi) e sulla pregressa esposizione a zecche.

Diagnosi di Laboratorio

Nonostante sia stato per anni considerato il ‘gold standard’, l’esame colturale oggi non è utilizzato nella pratica clinica, in quanto è tecnicamente indaginoso, richiede tempi lunghi (circa 7 giorni) ed è meno sensibile dell’amplificazione genica.

PCR (Polymerase Chain Reaction)

Un altro metodo diretto per la rilevazione di B. burgdorferi senso latu è la ricerca del materiale genetico del batterio con metodo PCR (polymerase chain reaction) da vari campioni: (biopsie cutanee di lesioni sospette per eritema migrante o acrodermatite atrofica, liquido cerebrospinale in caso di sospetta neuroborreliosi, liquido sinoviale in pazienti con artrite). La ricerca del DNA di Borrelia può essere effettuata anche sulla zecca rimossa dalla cute, dopo aver identificato il genere, da parte degli Istituti Zooprofilattici regionali.

La zecca va rimossa il prima possibile per ridurre le probabilità di trasmissione di microrganismi eventualmente presenti all’interno dell’artropode. Molti geni sono stati utilizzati come possibile target nelle metodiche di PCR, ma nella pratica clinica sono usati i geni cromosomiali flaB, p66, 16S rRNA oppure il gene per OspA. Alcuni dati della letteratura mostrano che il rilievo di una PCR negativa non esclude la malattia, a causa della breve presenza e scarsa concentrazione delle Borrelie nel sangue ed in altri fluidi biologici, eccetto biopsia cutanea di EM e di ACA e liquido sinoviale di articolazioni affette da artrite di Lyme. La specificità dei test di PCR utilizzati invece si può ritenere del 98-100%. In Europa sono stati approvati molti kit diagnostici con marchio CE-IVD (European Community marked - in vitro Diagnostic Medical Devices).

È importante notare che la PCR può essere dirimente nei casi con sintomi persistenti e sierologia dubbia.

Test Sierologici

Le Borrelie possiedono diverse proteine di superficie (OSP A-F) che, oltre ad essere importanti fattori di virulenza ed a permettere l’attacco alle cellule, inducono la produzione di anticorpi specifici di tipo IgG e IgM. Sono disponibili diversi sistemi automatizzati per la ricerca di tali anticorpi anti-Borrelia burgdorferi complex, che utilizzano tecniche differenti: Enzyme-linked immunosorbent assay (EIA), saggi in Chemiluminescenza (CLIA), saggi in fluorescenza (IFA, ELFA). I primi test, nati negli anni ’80, utilizzavano Borrelie coltivate e distrutte mediante sonicazione, mentre i test più recenti, dagli anni 2000, utilizzano antigeni ricombinanti o sintetici di Borrelia burgdorferi complex, in particolare VlsE e C6 (oltre a OspC, p100, p18, p41) oppure una miscela di entrambi, ed hanno una migliore sensibilità e specificità.

Anticorpidi classe IgM(immunoglobuline M) che solitamente sono rilevati nel sangue circa 1-2 settimane dall’infezione. Si tratta di un test di conferma che permette di determinare contemporaneamente la presenza nel siero e nel liquido cerebrospinale in caso di sospetta neuroborreliosi di anticorpi diretti contro i diversi antigeni di Borrelia burgdorferi complex. Tali antigeni vengono disposti su un supporto, in strisce trasversali (dette bande). In USA vengono utilizzate Borrelia sensu stricto coltivate, mentre in Europa vengono utilizzati antigeni ricombinanti di Borrelia garinii e afzelii, inclusi VlsE e OspC e lettura automatizzata. I criteri per la valutazione del risultato sono diversi in USA rispetto all’Europa, a seguito delle diverse caratteristiche delle Borrelie che circolano. In Europa la reazione viene considerata positiva per IgM quando risultano visibili 1 o più bande su 5 e per IgG quando sono visibili 2 o più bande su 10.

La sensibilità dei test sierologici per Borrelia dipende inoltre dal tempo trascorso dall’acquisizione dell’infezione, essendo inferiore quando i test sono applicati nelle primissime fasi della malattia. Sono state riportate (ECDC 2016) sensibilità medie del 50% per eritema migrante (manifestazione precoce), del 77% per neuroborreliosi e del 95% per acrodermatite cronica atrofica (manifestazioni tardive). In totale la sensibilità media riportata è dell’80% circa: quindi nel 20% dei casi un test sierologico potrebbe essere negativo anche in presenza di malattia.

Gli esami sierologici possono essere ripetuti 3-6 settimane più tardi se il sospetto di ML rimane elevato, in quanto il test di primo livello può risultare negativo per la non ancora sopravvenuta siero-conversione; inoltre, una terapia antibiotica effettuata nella fase precoce può impedire completamente lo sviluppo della risposta anticorpale. Infatti, i pazienti con infezione in stadio avanzato sono raramente sieronegativi. Tuttavia, il verificarsi di test falsi positivi in pazienti con altre infezioni o condizioni può portare a diagnosi errate e trattamento inappropriato.

I test per la malattia di Lyme sono eseguiti per determinare se i segni e i sintomi presenti sono dovuti ad un’infezione causata da Borrelia burgdorferi. Tali sintomi possono comparire anche dopo anni dalla puntura di zecca, se non è stata eseguita la terapia antibiotica. Si tenga inoltre conto che la zecca in fase di ninfa è piccolissima ed è possibile non notare la puntura.

La malattia può essere precedentemente accertata nel caso in cui si manifesti una particolare eruzione cutanea a 'occhio di bue', ma, in base alle stime ufficiali, questo specifico segno distintivo non si verifica in circa il 20-30% delle persone infette.Nel tentativo di sviluppare un metodo per la diagnosi precoce della malattia di Lyme, i ricercatori americani sono partiti dall'ipotesi che la B. burgdoferi potesse spargere microscopici frammenti di parete cellulare in conseguenza dell'attacco subito da parte del sistema immunitario del paziente.

Algoritmo diagnostico a due stadi

Nell’algoritmo standard a due stadi, utilizzato in USA fino al 2019, il test di primo livello per rilevare gli anticorpi IgM e/o IgG anti-Borrelia può essere di tipo immunoenzimatico o immunofluorescente/chemiluminescente.

La ricerca degli anticorpi anti-Borrelia Burgdoferi sensu lato IgM e/o IgG è un test di screening, di primo livello (di tipo chemiluminescente). Se il risultato è negativo non sono necessari ulteriori test; se il risultato è positivo o indeterminato (dubbio) si procede con il test di secondo livello (Western Blot): Il risultato finale viene considerato positivo solo se il primo e il secondo test sono entrambi positivi o uno dei due è indeterminato.

La sensibilità di questo algoritmo a due livelli è però bassa (30%-40%) durante la fase precoce di infezione, quando la risposta immunitaria si sta ancora formando (periodo finestra), mentre è alta nella fase disseminate della malattia (70%-100%).

Nuovi metodi diagnostici

USA - Un nuovo metodo di analisi del siero sanguigno sembra in grado di rilevare la presenza del batterio che provoca la malattia di Lyme poco tempo dopo avvenuta l'infezione, ossia durante una fase in cui gli esami attualmente disponibili non riescono, spesso, ad individuare la patologia.

Tali particelle, simili a minuscole vescicole, conterrebbero proteine di membrana del batterio in grado di rappresentare un inconfondibile indicatore dell'infezione.

Per poter rilevare queste molecole, gli studiosi hanno dovuto escogitare il modo di poterle isolare dagli altri tipi di proteine che sono presenti, in quantità nettamente più ampie, all'interno del siero sanguigno di un essere umano. Il risultato è stato ottenuto sottoponendo i campioni biologici ad una procedura di centrifugazione ad alta velocità, che ha permesso di concentrare i vari frammenti di membrana batterica in aggregati di dimensioni maggiori e, quindi, più facilmente individuabili.

In un test di collaudo preliminare, il nuovo metodo di analisi è stato utilizzato su 3 individui affetti da malattia di Lyme non rilevata al momento della loro prima visita medica. Il team di studio è riuscito ad identificare quantità estremamente piccole della proteina bersaglio in tutti i campioni di siero esaminati. In uno dei pazienti, la procedura sperimentale ha permesso di svelare l'infezione 3 settimane prima che fosse confermata con gli attuali esami del sangue.

Gli attuali test per porre la diagnosi della malattia di Lyme, si basano su test sierologici in ELISA, confermati con Western blot e richiedono personale esperto e alcune ore per avere il risultato. Questo nuovo metodo microfluidico potrebbe sostituire i precedenti perché è più sensibile degli attuali ed è dotato di una maggiore specificità. Il dosaggio si basa sulla piattaforma microfluidica mChip-Ld che è stata sviluppata dai ricercatori della Columbia Engineering e ha il vantaggio di fornire i risultati nell’arco di 15 minuti e le sue caratteristiche lo rendono implementabile anche nell’ambulatorio medico.

Prevenzione

Dopo aver frequentato un luogo dove potrebbero trovarsi le zecche è bene controllare attentamente l'intera superficie cutanea, l'abbigliamento ed eventuali animali domestici.

Insegnare al bambino che, durante le passeggiate nei boschi, si debbono seguire i sentieri e le piste battute evitando il contatto con la vegetazione.

Utilizzare repellenti per insetti, che contengano il 10-30% di dietiltuolamide o DEET, applicandoli ai colli e alle maniche delle camice, ai risvolti dei pantaloni e, ovviamente, alla pelle scoperta evitando la bocca, l'area intorno al naso e gli occhi. Vanno evitate anche le zone della pelle con ferite o abrasioni.

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