L’infezione della frattura è una complicazione grave che può verificarsi quando i batteri entrano nel corpo attraverso un osso rotto, trasformando quello che dovrebbe essere un normale processo di guarigione in una situazione medica prolungata e impegnativa che richiede un trattamento attento e un monitoraggio costante.

Quando le ossa rotte si infettano: comprendere la sfida

La maggior parte delle ossa rotte guarisce senza complicazioni, ma quando si sviluppa un’infezione dopo una frattura, tutto cambia. Gli obiettivi del trattamento per l’infezione correlata alla frattura, spesso abbreviata come FRI, si concentrano sull’eliminazione dell’infezione, sulla preservazione dell’arto colpito, sul ripristino della funzione e sul permettere all’osso di guarire correttamente. Il trattamento dipende molto dalla gravità dell’infezione, da quale osso è coinvolto, dallo stato di salute generale del paziente e dalla rapidità con cui l’infezione viene individuata. I professionisti medici utilizzano trattamenti standard approvati dalle società mediche, ma stanno anche continuamente ricercando nuove terapie attraverso studi clinici per aiutare i pazienti che affrontano questa difficile complicazione.^[1][8]

L’approccio al trattamento dell’infezione della frattura è raramente semplice. I medici devono bilanciare un trattamento aggressivo per eliminare l’infezione con la necessità di supportare la guarigione ossea. A differenza del trattamento di un’infezione nei tessuti molli, le infezioni ossee sono particolarmente ostinate perché i batteri possono formare strati protettivi chiamati biofilm sulle superfici ossee e sui dispositivi chirurgici come placche e viti. Questo rende i batteri molto più difficili da eliminare con i soli antibiotici. Il trattamento di solito richiede un approccio di équipe, che riunisce chirurghi ortopedici specializzati nelle ossa, medici specialisti in malattie infettive che conoscono quali antibiotici funzionano meglio, chirurghi plastici che possono riparare i tessuti danneggiati e fisioterapisti che aiutano i pazienti a recuperare movimento e forza.^[6][10]

L’infezione può verificarsi principalmente in due modi. Primo, i batteri possono entrare al momento della lesione, soprattutto nelle fratture aperte dove l’osso rotto perfora la pelle o una ferita arriva fino all’osso. La pelle normalmente agisce come una barriera protettiva contro i germi, ma quando è rotta, i batteri dell’ambiente possono raggiungere direttamente l’osso. Secondo, l’infezione può svilupparsi dopo l’intervento chirurgico per riparare la frattura, anche quando vengono somministrati antibiotici preventivi. In casi rari, l’infezione può apparire mesi o addirittura anni dopo che l’osso è guarito, quando i batteri provenienti da cure dentali o altre procedure viaggiano attraverso il flusso sanguigno e si depositano sugli impianti chirurgici nell’osso.^[1][3]

Approcci terapeutici standard

Il fondamento del trattamento dell’infezione correlata alla frattura combina la chirurgia con una terapia antibiotica prolungata. Quando i medici sospettano o confermano un’infezione, nella maggior parte dei casi non possono affidarsi ai soli antibiotici. Il passo più importante è il debridement chirurgico, una procedura in cui il chirurgo rimuove il tessuto infetto, l’osso morto e il materiale contaminato dalla ferita. Questo processo di pulizia è essenziale perché gli antibiotici non possono penetrare efficacemente i tessuti morti o i biofilm. A seconda della gravità dell’infezione e della quantità di tessuto coinvolto, un paziente può aver bisogno di diverse procedure di debridement prima che l’infezione sia sotto controllo.^[3][12]

Durante l’intervento chirurgico, i medici affrontano una decisione critica su cosa fare con le placche metalliche, le viti, le aste o altri dispositivi che sono stati posizionati per stabilizzare l’osso rotto. Se l’osso non è ancora guarito, rimuovere questi dispositivi potrebbe causare instabilità o deformità della frattura. Tuttavia, i batteri spesso si attaccano a questi impianti e formano biofilm che gli antibiotici non possono penetrare. La ricerca ha dimostrato che mantenere i dispositivi in posizione aumenta il rischio di fallimento del trattamento. In uno studio su 102 pazienti con infezione della frattura, coloro che hanno mantenuto i loro impianti avevano quasi tre volte più probabilità di avere il ritorno dell’infezione rispetto a coloro che avevano rimosso i dispositivi.^[2][11]

Quando i dispositivi devono essere rimossi ma l’osso ha ancora bisogno di supporto, i chirurghi utilizzano metodi alternativi per mantenere la frattura stabile. Un approccio comune è il fissatore esterno, una struttura che si trova all’esterno del corpo con perni che attraversano la pelle ed entrano nell’osso. Questo mantiene l’osso allineato senza posizionare materiale estraneo direttamente nel sito di infezione. Un’altra tecnica prevede il posizionamento di spaziatori o perle rivestite di antibiotico nella ferita. Questi dispositivi rilasciano lentamente alte concentrazioni di antibiotici direttamente dove sono necessari, combattendo l’infezione dall’interno mentre mantengono un certo supporto strutturale.^[8][10]

Il trattamento antibiotico per le infezioni ossee è intensivo e prolungato. I pazienti ricevono tipicamente antibiotici per via endovenosa all’inizio, a volte per diverse settimane, seguiti da antibiotici orali che possono continuare per sei-dodici settimane o anche più a lungo. La scelta degli antibiotici dipende dai test di laboratorio che identificano esattamente quali batteri stanno causando l’infezione e a quali farmaci questi batteri sono sensibili. Durante l’intervento chirurgico, i medici prelevano campioni multipli di tessuto e fluido dall’interno della ferita e li inviano al laboratorio per la coltura, un processo in cui i batteri vengono cresciuti e testati. Ottenere campioni da almeno due punti diversi durante l’intervento fornisce le informazioni più affidabili su quali batteri sono presenti.^[5][8]

La durata della terapia antibiotica è stata attentamente studiata da gruppi di esperti internazionali. Hanno sviluppato raccomandazioni che collegano la durata del trattamento all’approccio chirurgico. Se il chirurgo rimuove con successo tutto il tessuto infetto e i dispositivi, può essere sufficiente un corso più breve di antibiotici. Se rimane osso morto o i dispositivi devono rimanere in posizione, è necessario un trattamento antibiotico più lungo. Alcuni pazienti con infezioni difficili richiedono antibiotici soppressivi per il resto della loro vita per impedire che l’infezione diventi nuovamente attiva.^[8]

Gli effetti collaterali del trattamento stesso presentano sfide aggiuntive. L’uso prolungato di antibiotici può causare disturbi di stomaco, diarrea, infezioni da lieviti o problemi più gravi come danni ai reni o resistenza agli antibiotici, quando i batteri diventano immuni ai farmaci. Più interventi chirurgici significano esposizione ripetuta all’anestesia, aumento del dolore e tempo lontano dal lavoro e dalle attività normali. I fissatori esterni, sebbene necessari, possono essere scomodi e richiedono una pulizia quotidiana attenta dove i perni entrano nella pelle. I pazienti necessitano di un monitoraggio stretto durante tutto il trattamento, con esami del sangue regolari per controllare i livelli di antibiotici, la funzione renale e i segni che l’infezione sta migliorando.^[1]

Chi è a rischio maggiore

Alcuni fattori rendono alcune persone più vulnerabili allo sviluppo di infezioni dopo le fratture. Le malattie croniche che indeboliscono il sistema immunitario aumentano significativamente il rischio. Le persone con diabete mellito hanno livelli di zucchero nel sangue più elevati che compromettono la capacità del corpo di combattere i batteri e rallentano la guarigione delle ferite. Coloro che hanno l’HIV o l’AIDS hanno sistemi immunitari compromessi che non possono montare una difesa efficace contro l’infezione. I pazienti con artrite reumatoide, soprattutto quelli che assumono farmaci immunosoppressori, sono anche a rischio elevato.^[1][9]

Le scelte di vita giocano un ruolo potente nel rischio di infezione. Fumare e usare prodotti contenenti nicotina in qualsiasi forma è il fattore di rischio modificabile più significativo. La nicotina restringe i vasi sanguigni, riducendo il flusso di sangue ai tessuti danneggiati. Senza un adeguato apporto di sangue, la guarigione rallenta drammaticamente e il corpo non può fornire efficacemente cellule immunitarie e antibiotici al sito di infezione. Gli studi hanno costantemente dimostrato che i fumatori hanno tassi molto più elevati di complicazioni dopo le fratture, inclusa l’infezione. L’obesità è un altro fattore di rischio importante, in parte perché il peso eccessivo stressa le ossa in guarigione ma anche perché l’obesità è associata a infiammazione cronica e funzione immunitaria compromessa.^[1][3]

La cattiva nutrizione e la scarsa igiene contribuiscono anche al rischio di infezione. Il corpo ha bisogno di proteine, vitamine e minerali adeguati per guarire le ossa rotte e combattere l’infezione. Le persone malnutrite non possono montare una risposta immunitaria efficace o riparare il tessuto danneggiato in modo efficiente. I pazienti sottoposti a emodialisi per insufficienza renale affrontano un rischio particolarmente elevato perché la loro salute generale è spesso compromessa e hanno accesso frequente al loro flusso sanguigno attraverso cateteri per dialisi, fornendo una potenziale via per i batteri di entrare nel corpo.^[10]

La natura della lesione stessa influenza fortemente il rischio di infezione. Maggiore è il danno alla pelle circostante, ai muscoli, alle arterie e alle vene vicino al sito della frattura, maggiore è la probabilità che si sviluppi un’infezione. Le fratture aperte comportano il rischio più alto perché coinvolgono la contaminazione diretta dell’osso con batteri ambientali al momento della lesione. Un sistema di classificazione chiamato classificazione di Gustilo-Anderson valuta le fratture aperte in base alla gravità. Le fratture di tipo 3c, che coinvolgono danni ai principali vasi sanguigni che richiedono riparazione, hanno tassi di infezione fino al 23,5%, e i pazienti con questo tipo di lesione hanno quasi cinque volte più probabilità di avere un fallimento del trattamento.^[2][3][11]

Riconoscere i segni

Conoscere i sintomi dell’infezione della frattura aiuta i pazienti a cercare assistenza medica rapidamente, il che migliora le possibilità di successo del trattamento. I segni classici includono aumento del dolore intorno al sito della frattura che è più grave di quanto ci si aspetterebbe dalla sola osso rotto. Questo dolore tipicamente non migliora con il riposo o l’elevazione dell’arto danneggiato, e può peggiorare progressivamente piuttosto che migliorare con il passare del tempo. L’area intorno alla frattura diventa calda al tatto, sviluppa un rossore pronunciato e si gonfia notevolmente più del normale gonfiore che accompagna qualsiasi frattura.^[1][9]

Il drenaggio dalla ferita è un segno di avvertimento particolarmente importante. Può formarsi una tasca di pus sotto la pelle, e se questa si apre, fuoriuscirà fluido denso, torbido o scolorito dal sito della lesione. Questo drenaggio può avere un odore sgradevole. Quando una frattura è stata precedentemente trattata con dispositivi chirurgici, un drenaggio persistente o nuovo settimane o mesi dopo l’intervento è il sintomo più comune che i pazienti riconoscono come anormale.^[6][10]

Le infezioni causano anche sintomi sistemici che colpiscono tutto il corpo. I pazienti possono sviluppare febbre, sperimentare brividi o avere sudorazioni notturne abbondanti. Questi sintomi indicano che l’infezione sta innescando la risposta immunitaria del corpo. Se l’infezione è vicina a un’articolazione come il ginocchio o la spalla, l’articolazione può diventare rigida e difficile da muovere. La combinazione di segni locali nel sito della frattura con sintomi sistemici come la febbre suggerisce fortemente un’infezione e richiede una valutazione medica immediata.^[3][12]

Test diagnostici

Confermare un’infezione della frattura richiede una combinazione di esame clinico, test di laboratorio e studi di imaging. Anche quando un’infezione appare ovvia in base ai sintomi, i medici ordinano test diagnostici per confermare la diagnosi, determinare l’estensione dell’infezione e identificare quali batteri sono responsabili. Le radiografie sono solitamente il primo test di imaging eseguito. Mentre le radiografie mostrano principalmente la struttura ossea e possono rivelare problemi come distruzione ossea o gas anomalo nei tessuti, possono apparire normali nelle infezioni precoci.^[3][12]

Gli esami del sangue forniscono informazioni importanti sulla risposta del corpo all’infezione. I medici misurano marcatori di infiammazione come il conteggio dei globuli bianchi, che aumenta quando il corpo sta combattendo un’infezione, e la proteina C-reattiva (PCR) o la velocità di eritrosedimentazione (VES), che aumentano con l’infiammazione. Tuttavia, questi test non sono specifici per l’infezione ossea e possono essere elevati per molte altre ragioni. Possono essere prelevate emocolture per vedere se i batteri sono entrati nel flusso sanguigno, anche se questo test è spesso negativo anche quando è presente un’infezione ossea.^[5]

Quando test più semplici non forniscono risposte chiare, può essere necessaria un’imaging avanzata. Le scansioni tomografia computerizzata (TC) forniscono immagini tridimensionali dettagliate dell’osso e possono mostrare aree di distruzione ossea, raccolte di pus o gas nei tessuti. Le scansioni risonanza magnetica (RM) eccellono nel mostrare l’infezione dei tessuti molli e l’infiammazione intorno all’osso e possono rilevare l’infezione prima delle radiografie. Le scansioni con globuli bianchi marcati, dove i globuli bianchi sono etichettati con un marcatore radioattivo e iniettati nel corpo, possono mostrare esattamente dove l’infezione è attiva perché le cellule marcate migrano verso le aree infette.^[3][12]

La procedura diagnostica più definitiva prevede il prelievo di campioni durante l’intervento chirurgico. Quando il chirurgo apre la ferita per pulire l’infezione, raccolgono campioni di tessuto e fluido da più siti all’interno dell’area infetta. Prelevare campioni da almeno due posizioni diverse aiuta a garantire risultati accurati. Questi campioni vanno al laboratorio di microbiologia dove i batteri vengono cresciuti in terreni di coltura per diversi giorni. I tecnici di laboratorio quindi identificano i tipi specifici di batteri presenti e testano quali antibiotici sono efficaci contro di loro. Questo processo, chiamato coltura e test di sensibilità, guida la selezione degli antibiotici più appropriati.^[5]

Gruppi di esperti internazionali hanno stabilito criteri formali per diagnosticare l’infezione correlata alla frattura. I segni confermatori che provano definitivamente l’infezione includono: una ferita che crea un percorso diretto dall’ambiente esterno all’osso o all’impianto; pus visibile; batteri identici identificati da almeno due campioni di tessuto profondo separati; batteri visti nel tessuto al microscopio; o un alto conteggio di cellule infiammatorie specifiche nei campioni di tessuto. Se sono presenti solo segni suggestivi, come rossore, febbre o marcatori del sangue elevati, sono necessari ulteriori test per confermare la diagnosi.^[5][14]

Trattamenti studiati negli studi clinici

I ricercatori stanno attivamente indagando nuovi approcci per trattare le infezioni correlate alle fratture perché i trattamenti attuali, sebbene spesso di successo, possono fallire in quasi un quarto dei pazienti. Gli studi clinici testano terapie innovative che potrebbero migliorare i tassi di guarigione, abbreviare la durata del trattamento o ridurre la necessità di più interventi chirurgici. Questi trattamenti sperimentali vengono valutati in fasi, ciascuna progettata per rispondere a domande specifiche sulla sicurezza e l’efficacia.^[2][11]

Un’area promettente di ricerca coinvolge la terapia con batteriofagi, chiamata anche terapia fagica. I batteriofagi sono virus che infettano e uccidono specificamente i batteri ma non danneggiano le cellule umane. Gli scienziati conoscono i batteriofagi da quasi un secolo, ma l’interesse nell’usarli per trattare le infezioni è aumentato man mano che la resistenza agli antibiotici diventa più problematica. Negli studi clinici per le infezioni da frattura, i ricercatori applicano i batteriofagi direttamente all’osso infetto e al tessuto circostante durante l’intervento chirurgico. I primi studi suggeriscono che i fagi possono penetrare i biofilm che proteggono i batteri dagli antibiotici e possono ridurre significativamente il numero di batteri. La terapia fagica è particolarmente attraente per le infezioni causate da batteri resistenti agli antibiotici dove le opzioni di trattamento convenzionali sono limitate.^[6][10]

I ricercatori stanno anche sviluppando metodi migliorati per fornire antibiotici direttamente al sito di infezione. L’attuale cemento osseo e le perle impregnati di antibiotico rilasciano farmaci per diverse settimane, ma gli scienziati stanno lavorando su materiali più recenti che possono rilasciare antibiotici per periodi ancora più lunghi o che possono essere innescati per rilasciare farmaci in risposta alla presenza di batteri. Alcuni sistemi sperimentali utilizzano polimeri biodegradabili che si dissolvono lentamente nel corpo, rilasciando antibiotici continuamente ed eliminando la necessità di ulteriori interventi chirurgici per rimuovere il dispositivo di somministrazione. Questi sistemi di somministrazione antimicrobica locale possono raggiungere concentrazioni di antibiotici molto più elevate nel sito di infezione di quanto sia possibile con gli antibiotici orali o endovenosi da soli, riducendo al minimo gli effetti collaterali in altre parti del corpo.^[6][10]

Tecniche chirurgiche avanzate vengono perfezionate in studi clinici. Il trasporto osseo è una procedura complessa in cui un segmento di osso sano viene gradualmente spostato per riempire un vuoto lasciato dopo aver rimosso l’osso gravemente infetto. Questo viene realizzato utilizzando un dispositivo di fissatore esterno specializzato che viene regolato millimetro per millimetro nel corso di settimane o mesi. Quando il segmento osseo si muove, si forma nuovo osso sulla sua scia, riempiendo eventualmente il vuoto. Questa tecnica consente ai chirurghi di rimuovere completamente l’osso infetto senza lasciare un difetto che indebolisce l’arto. Gli studi clinici stanno testando perfezionamenti di questa tecnica e confrontandola con altri metodi di ricostruzione.^[6][10]

Varie tecniche di innesto osseo vengono valutate per aiutare a ricostruire l’osso distrutto dall’infezione. Alcuni studi testano diverse fonti di materiale per innesto osseo, incluso osso prelevato dal corpo del paziente stesso, osso donato da banche di tessuti o sostituti ossei sintetici. Altri studi esaminano innesti ossei che sono stati trattati appositamente per rilasciare fattori di crescita o antibiotici. L’obiettivo è identificare approcci di innesto che promuovano la guarigione ossea più veloce e più forte sopprimendo qualsiasi infezione rimanente.^[6][10]

I ricercatori continuano a ottimizzare l’uso della tecnica di fissazione esterna di Ilizarov, un sistema sofisticato che utilizza anelli collegati da fili sottili e puntoni per stabilizzare le ossa. Questo sistema può correggere deformità, allungare le ossa e fornire fissazione stabile senza posizionare dispositivi all’interno del corpo dove i batteri potrebbero colonizzarli. Gli studi clinici stanno valutando modifiche alla tecnica tradizionale di Ilizarov per renderla più confortevole per i pazienti e per velocizzare i tempi di trattamento.^[6][10]

La maggior parte di questi studi clinici viene condotta presso i principali centri traumatologici e unità specializzate per le infezioni ossee negli ospedali in tutta Europa, Nord America e altre regioni. I pazienti idonei per gli studi hanno tipicamente infezioni che non hanno risposto al trattamento standard, infezioni causate da batteri altamente resistenti o situazioni complesse dove difetti ossei o mancata unione complicano il trattamento. I partecipanti agli studi ricevono un monitoraggio stretto, visite di follow-up frequenti e accesso a équipe multidisciplinari con esperienza nel trattamento di infezioni ossee difficili. Sebbene i trattamenti studiati mostrino promesse, è importante comprendere che sono ancora sperimentali e la loro efficacia rispetto al trattamento standard non è ancora completamente dimostrata.^[4][8]

Metodi di trattamento più comuni

• Debridement chirurgico
  • Rimozione di tessuto infetto, osso morto e materiale contaminato dalla ferita
  • Possono essere necessarie più procedure a seconda della gravità dell’infezione
  • Primo passo essenziale perché gli antibiotici non possono penetrare efficacemente i tessuti morti
  • Il chirurgo preleva campioni di tessuto profondo durante la procedura per identificare i batteri
• Gestione dei dispositivi
  • Rimozione dei dispositivi di fissazione della frattura (placche, viti, aste) quando la guarigione ossea lo consente
  • Il mantenimento dell’impianto aumenta il rischio di fallimento del trattamento di quasi tre volte
  • Fissatori esterni utilizzati per stabilizzare l’osso quando i dispositivi interni devono essere rimossi
  • Decisione basata sul fatto che l’osso sia guarito e sull’estensione della formazione di biofilm
• Terapia antibiotica
  • Antibiotici per via endovenosa inizialmente, spesso per diverse settimane
  • Seguiti da antibiotici orali per sei-dodici settimane o più
  • Scelta guidata dai risultati di coltura che identificano batteri specifici e sensibilità
  • Alcuni pazienti richiedono antibiotici soppressivi indefinitamente
  • Somministrazione locale attraverso perle o spaziatori impregnati di antibiotico
• Ricostruzione ossea
  • Innesto osseo utilizzando osso del paziente, osso donato o sostituti sintetici
  • Tecnica di trasporto osseo per riempire vuoti lasciati dalla rimozione di osso infetto
  • Fissazione esterna di Ilizarov per stabilizzazione e correzione ossea graduale
  • Riparazione della mancata unione della frattura quando l’infezione impedisce la normale guarigione
• Terapie avanzate in fase di studio
  • Terapia fagica utilizzando batteriofagi che uccidono i batteri ma non le cellule umane
  • Somministrazione locale di agenti antimicrobici attraverso sistemi di rilascio prolungato migliorati
  • Tecnologie di interruzione del biofilm per aiutare gli antibiotici a penetrare nelle colonie batteriche
  • Studiati principalmente negli studi clinici presso centri specializzati