L’acronimo “HACEK” è comune in microbiologia clinica, anche se la sua pronuncia può essere un po’ controversa (hay-sek o hah-sek?). L’acronimo sta per Haemophilus, Aggregatibacter, Cardiobacterium, Eikenella e Kingella: tutti i membri di HACEK sono batteri Gram-negativi fastidiosi associati a endocarditi infettive.
Gli organismi HACEK sono associati a endocarditi infettive
Il gruppo HACEK non è basato su relazioni tassonomiche ma sulla propensione degli organismi a causare endocarditi. Tutti gli organismi HACEK sono commensali dell’orofaringe umana, ma il modo in cui viaggiano verso siti distali per causare la malattia non è completamente stabilito. Un’ipotesi è che si diffondano per via ematogena in seguito all’introduzione nel sangue durante lo spazzolamento dei denti, la pulizia dei denti o in seguito a malattie orali come la parodontite.
La maggior parte delle endocarditi è causata da batteri Gram-positivi (più comunemente Staphylococcus o Streptococcus) con una minoranza causata da Gram-negativi o funghi. Un recente studio multinazionale ha attribuito l’1,4% dei casi di endocardite agli organismi HACEK. Qui, esamineremo le specie più comuni isolate dal gruppo HACEK.
Haemophilus parainfluenzae è uno degli organismi HACEK più comuni associati all’endocardite. Al contrario, H. influenzae, il membro altrimenti più noto e più comunemente isolato del genere, è raramente associato all’endocardite infettiva.
H. parainfluenzae fu originariamente descritto nel 1922 da Thomas M. Rivers, che lo isolò da pazienti influenzati. Lo differenziò da H. influenzae sulla base della sua richiesta di NAD (fattore V) ma non di emina (fattore X), in contrasto con H. influenzae che richiede entrambi. Rivers inizialmente ipotizzò che fosse una causa dell’influenza, anche se ora sappiamo che questa malattia è causata dal virus dell’influenza.
Il suo isolamento di H. parainfluenzae da pazienti affetti da influenza fu probabilmente accidentale poiché è un commensale dell’orofaringe umano. Non è una causa di malattie orali come la carie o la parodontite e viene isolata preferibilmente dalla placca dentale di denti sani. Al di fuori della cavità orale, H. parainfluenzae è in grado di causare una varietà di infezioni come l’otite media, ascessi e polmonite, anche se è una causa non comune di queste infezioni.
Aggregatibacter actinomycetemcomitans è stato originariamente isolato da R. Klinger nel 1912 da una lesione actinomicotica e il suo nome della specie significa “che si verifica con gli actinomiceti”. Il suo nome originale del genere, “Actinobacillus”, si riferiva alle forme interne a stella formate dalle colonie su supporti solidi. Nel 2006, il genere è stato rinominato Aggregatibacter, riflettendo la propensione degli organismi di questo genere a crescere come grumi discreti (aggregati) in coltura di brodo.
Anche se meglio conosciuto per il suo ruolo nell’endocardite infettiva, A. actinomycetemcomitans è anche un agente eziologico della malattia parodontale. È specificamente associato alla parodontite aggressiva localizzata (LAP), una forma di malattia parodontale che affligge gli adolescenti. Questa forma di malattia progredisce dall’insorgenza dei sintomi alla perdita dei denti in pochi mesi, invece di anni come si vede nella parodontite degli adulti.
La colonizzazione con ceppi virulenti di A. actinomycetemcomitans è più comune negli individui di origine africana ma relativamente rara nella maggior parte degli altri gruppi etnici. Tra gli adolescenti afro-americani, i tassi di colonizzazione possono raggiungere il 16,7% con un sottoinsieme di portatori (fino al 20%) che progrediscono verso la LAP.
Cardiobacterium hominis è stato descritto per la prima volta nel 1962 ed è stato isolato da pazienti con endocardite. Come altri organismi HACEK, C. hominis si trova nell’orofaringe ma raramente nel tratto gastrointestinale. Tuttavia è isolato raramente da campioni orofaringei, potenzialmente a causa della crescita eccessiva di altri commensali. A differenza degli altri membri del gruppo HACEK, C. hominis è molto raramente implicata in malattie diverse dall’endocardite.
Eikenella corrodens è chiamata così in onore di M. Eiken, il microbiologo che per primo scoprì l’organismo. Il nome della specie indica che essa si incrina (o si corrode) sulla superficie di mezzi di agar solidi. Questa corrosione è associata alla presenza di piline, che possono essere importanti per l’adesione al tessuto ospite. È un membro della famiglia delle Neisseriaceae ma non può essere recuperato su terreni selettivi per Neisseria spp. come l’agar Thayer-Martin.
Tra gli organismi HACEK, Eikenella è una causa più rara di endocardite ma ha la capacità di causare malattie in altri siti. Insieme a A. actinomycetemcomitans, è tra i pochi organismi legati alla malattia parodontale. Inoltre, E. corrodens è associato all’infezione in seguito a inoculazione traumatica dalla cavità orale e si trova fino al 42% degli ascessi da ferite da morso umano.
Kingella kingae è stata scoperta da Elizabeth King, una microbiologa che ha caratterizzato molte nuove specie mentre lavorava al Centers for Disease Control and Prevention. Come Eikenella, è un membro delle Neisseriaceae, ma a differenza di Eikenella, di solito può essere recuperato su agar Thayer-Martin.
In confronto ad altri del gruppo HACEK, K. kingae è raramente isolato da endocarditi. Tuttavia, è una causa significativa di osteomielite/artrite settica nei bambini di 6 mesi-3 anni. L’organismo può anche essere trasmesso da persona a persona tramite goccioline respiratorie e ha causato un focolaio di artrite settica nel 2004 in bambini che frequentano l’asilo.
Identificazione clinica degli organismi HACEK
In precedenza, gli organismi HACEK erano implicati in endocarditi dalle quali non era possibile isolare alcun patogeno (la cosiddetta “endocardite coltura-negativa”). Questo è stato attribuito alla crescita lenta nelle vecchie formulazioni di bottiglie per emocoltura e ha portato a raccomandazioni per un’incubazione prolungata (>5 giorni) quando si sospettava la presenza di questi organismi. Tuttavia, i moderni strumenti di emocoltura rilevano in modo affidabile gli organismi HACEK entro un periodo di incubazione di 5 giorni.
Gli organismi HACEK possono essere isolati su terreni non selettivi usati abitualmente, spesso crescendo meglio su agar cioccolato che su agar sangue. Non possono essere isolati da mezzi selettivi progettati per le malattie enteriche come l’agar MacConkey. L’identificazione può essere eseguita da sistemi automatizzati, ma le prestazioni possono essere subottimali. Come per molti altri organismi, il MALDI-TOF sta emergendo come una potenziale tecnologia di identificazione per il gruppo HACEK.
Test di suscettibilità e trattamento degli organismi HACEK
Le linee guida del Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) sono disponibili per gli organismi HACEK nei documenti M45 (Aggregatibacter, Cardiobacterium, Eikenella e Kingella) o M100 (Haemophilus). Nonostante i metodi standardizzati, il test di suscettibilità è difficile e questi organismi non riescono a crescere in pannelli di diluizione in brodo il 60% delle volte.
Tuttavia, il test di suscettibilità può non essere sempre necessario poiché il principale meccanismo di resistenza in questo gruppo è l’espressione di una o più beta-lattamasi, per le quali il CLSI raccomanda il test di routine utilizzando substrati cromogenici. La resistenza alle cefalosporine è rara e le attuali linee guida della Infectious Diseases Society of American (IDSA) sull’endocardite suggeriscono ceftriaxone per il trattamento.
Conclusione
Il gruppo HACEK comprende organismi commensali dell’orofaringe umana. Anche se più notevole per causare l’endocardite infettiva, sono cause significative di altre malattie tra cui parodontite, ascessi e artrite settica.
I membri di questo gruppo sono noti da 60-100 anni ma sono stati storicamente difficili da coltivare e identificare. Tuttavia, i moderni progressi nella strumentazione della coltura del sangue e la spettrometria di massa MALDI-TOF hanno facilitato la crescita e l’identificazione. Il test di suscettibilità è ancora impegnativo ma raramente necessario a causa della suscettibilità quasi universale alle cefalosporine.