L’infezione di trapianto è una complicanza grave che può verificarsi quando tubi o dispositivi sintetici utilizzati per riparare o sostituire vasi sanguigni danneggiati vengono invasi da microrganismi nocivi, portando a conseguenze potenzialmente letali che richiedono attenzione medica immediata e spesso un trattamento aggressivo.

Comprendere l’Infezione di Trapianto

Quando i vasi sanguigni vengono danneggiati da una malattia, i chirurghi spesso devono sostituirli o ripararli utilizzando materiali artificiali chiamati trapianti o innesti. Questi trapianti sono tipicamente realizzati con materiali sintetici come plastica o tessuto, e servono da ponte tra sezioni sane dei vasi sanguigni. Sebbene questi dispositivi abbiano trasformato il trattamento delle malattie vascolari, comportano un rischio importante: possono essere infettati da batteri, virus o funghi che entrano nel corpo.^[1]

A differenza dei vasi sanguigni naturali, che hanno i propri meccanismi di difesa, i trapianti sintetici sono oggetti estranei nel corpo. Questo li rende particolarmente vulnerabili alle infezioni. Una volta che i batteri si attaccano alla superficie di un trapianto, possono formare strati protettivi che li rendono difficili da raggiungere per gli antibiotici e difficili da combattere per il sistema immunitario. L’infezione può diffondersi attraverso il flusso sanguigno, causando un grave malessere nei pazienti con sintomi che variano da sottili a severi.^[3]

Le infezioni di trapianto possono verificarsi in qualsiasi posizione dove sia stato collocato un materiale sintetico, sia nel cuore, nel torace, nell’addome o negli arti. Le conseguenze possono essere devastanti, inclusa la necessità di rimuovere il trapianto infetto, la perdita di un arto o persino la morte se non trattate adeguatamente. Comprendere questa condizione è fondamentale sia per i pazienti che hanno ricevuto trapianti sia per i professionisti sanitari che se ne prendono cura.^[1]

Quanto Sono Comuni le Infezioni di Trapianto?

Fortunatamente, le infezioni di trapianto sono relativamente rare, ma rimangono una preoccupazione costante nella chirurgia cardiovascolare. L’incidenza riportata di infezione varia a seconda di diversi fattori, incluso il punto in cui il trapianto viene collocato nel corpo e il tipo di procedura chirurgica eseguita. Nel complesso, le infezioni si verificano in circa dall’uno al cinque percento dei pazienti che ricevono trapianti vascolari.^[1][3]

La posizione dell’incisione chirurgica gioca un ruolo significativo nel determinare il rischio di infezione. Le operazioni che coinvolgono l’area inguinale, dove i vasi sanguigni sono comunemente accessibili, comportano un rischio maggiore di infezione rispetto ad altri siti. Le procedure d’emergenza e le operazioni per sostituire o riparare trapianti precedentemente collocati mostrano anche tassi di infezione aumentati. Quando è richiesta una chirurgia d’emergenza per riparare un aneurisma rotto, per esempio, il tasso di infezione può salire a circa il sette e mezzo percento.^[1]

Diversi tipi di riparazioni vascolari mostrano tassi di infezione variabili. Quando i trapianti aortici toracici vengono collocati nel torace attraverso chirurgia aperta, le infezioni si verificano in circa il tre percento dei casi. Le tecniche più recenti che utilizzano stent graft, che vengono posizionati attraverso piccole incisioni usando cateteri anziché chirurgia aperta, hanno mostrato tassi di infezione ancora più bassi, inferiori all’uno percento.^[7]

Nonostante siano poco comuni, l’impatto di queste infezioni è grave. Circa un terzo di tutti i pazienti che sviluppano un’infezione di trapianto vascolare morirà per complicanze legate all’infezione. Il tasso di mortalità è più alto quando l’infezione coinvolge trapianti collocati nell’aorta, che è l’arteria più grande del corpo. Tra coloro che sopravvivono a un trapianto aortico infetto, fino al settantacinque percento potrebbe richiedere l’amputazione di un arto. Il rischio di amputazione è in realtà più alto quando le infezioni coinvolgono trapianti collocati nelle gambe o nelle braccia piuttosto che nel torace o nell’addome.^[1]

Cosa Causa le Infezioni di Trapianto?

La stragrande maggioranza delle infezioni di trapianto si verifica perché i batteri contaminano il materiale sintetico al momento della chirurgia. Durante qualsiasi operazione, c’è sempre un certo rischio che microrganismi dall’ambiente o dal corpo stesso del paziente possano entrare in contatto con il sito chirurgico. Quando viene impiantato un materiale estraneo come un trapianto, i batteri possono depositarsi sulla sua superficie e iniziare a moltiplicarsi.^[1]

Diverse fonti possono introdurre batteri durante la procedura chirurgica. La pelle stessa del paziente è colonizzata da numerosi batteri, in particolare stafilococchi coagulasi-negativi come lo Staphylococcus epidermidis. Gli studi hanno dimostrato che la maggioranza dei pazienti sottoposti a chirurgia di ricostruzione arteriosa è colonizzata da questi batteri. Inoltre, i batteri possono cadere nel campo chirurgico dall’aria, oppure la tecnica sterile può essere accidentalmente violata dal team chirurgico.^[1][7]

Il rischio di contaminazione batterica aumenta quando i pazienti trascorrono un tempo prolungato in ospedale prima della loro chirurgia. Gli ambienti ospedalieri contengono tipi diversi di batteri rispetto a quelli presenti nella comunità, e soggiorni preoperatori più lunghi in ospedale danno a questi batteri nosocomiali più opportunità di colonizzare la pelle e il corpo del paziente.^[1]

In alcuni casi, le infezioni si sviluppano molto tempo dopo la chirurgia iniziale attraverso meccanismi diversi. I batteri provenienti da un’infezione in un’altra parte del corpo possono viaggiare attraverso il flusso sanguigno e depositarsi sul trapianto. Fonti comuni includono gravi infezioni del tratto urinario, valvole cardiache infette o gravi infezioni gastrointestinali. Inoltre, se un trapianto collocato nell’addome si erode nell’intestino, i batteri dal tratto digestivo possono contaminare direttamente il trapianto.^[1][7]

Fattori di Rischio per lo Sviluppo di Infezioni di Trapianto

Determinate caratteristiche dei pazienti e circostanze chirurgiche aumentano significativamente la probabilità che un trapianto si infetti. Comprendere questi fattori di rischio aiuta a identificare i pazienti che potrebbero necessitare di precauzioni extra e un monitoraggio più attento dopo la chirurgia.^[7]

Le condizioni mediche che indeboliscono il sistema immunitario o compromettono la guarigione creano un ambiente particolarmente ad alto rischio per l’infezione. Il diabete mellito è uno dei fattori di rischio più importanti, poiché i livelli elevati di zucchero nel sangue interferiscono con la capacità del corpo di combattere le infezioni e rallentano il processo di guarigione. Altre condizioni croniche come le malattie renali, l’obesità e i disturbi del sistema immunitario compromettono anche le difese naturali del corpo contro le infezioni.^[7]

Il tipo e l’urgenza della procedura chirurgica giocano ruoli cruciali nel determinare il rischio di infezione. Le operazioni d’emergenza, come quelle richieste per vasi sanguigni rotti, comportano tassi di infezione molto più alti rispetto alle chirurgie pianificate. Durante le emergenze, potrebbe esserci meno tempo per un’adeguata preparazione della pelle, il paziente potrebbe non aver digiunato appropriatamente e potrebbe esserci contaminazione da sangue o altri fluidi corporei. Le operazioni per riparare o sostituire trapianti precedentemente impiantati mostrano anche tassi di infezione elevati, possibilmente perché il tessuto cicatriziale dalla prima chirurgia rende la seconda operazione più difficile e lunga.^[1]

Il sito chirurgico stesso influenza il rischio di infezione. Le procedure che coinvolgono incisioni nell’area inguinale sono particolarmente soggette a infezione perché questa regione è difficile da mantenere completamente sterile, contiene linfonodi che possono ospitare batteri ed è situata vicino ad aree con alta colonizzazione batterica. Le operazioni che richiedono la divisione dei linfonodi durante la procedura potrebbero anche aumentare il rischio di infezione, sebbene questa relazione sia ancora in fase di studio.^[1]

I comportamenti e le circostanze dei pazienti possono anche contribuire al rischio di infezione. Il fumo compromette il flusso sanguigno e la guarigione delle ferite, rendendo le infezioni più probabili. Uno stato nutrizionale scarso lascia il corpo senza risorse adeguate per guarire correttamente o combattere i batteri. I pazienti che non possono mantenere una buona igiene dopo la chirurgia, sia per limitazioni fisiche che per condizioni di vita, possono anche affrontare tassi di infezione più alti.^[7]

Riconoscere i Sintomi dell’Infezione di Trapianto

I sintomi dell’infezione di trapianto possono variare drammaticamente a seconda di quanto tempo fa è stato collocato il trapianto e quali microrganismi stanno causando l’infezione. Questa variabilità rende spesso difficile la diagnosi, poiché le infezioni possono presentarsi con segni evidenti o con sintomi molto sottili che si sviluppano lentamente nel tempo.^[1]

Le infezioni che si sviluppano entro i primi quattro mesi dopo il posizionamento del trapianto sono considerate infezioni precoci. Queste tipicamente causano sintomi chiari e drammatici perché sono solitamente causate da batteri aggressivi come lo Staphylococcus aureus, l’Escherichia coli, lo Pseudomonas o altri microrganismi altamente virulenti (cioè capaci di causare malattie gravi). I pazienti con infezioni precoci spesso sviluppano febbre alta e brividi, si sentono generalmente poco bene con dolori muscolari e affaticamento, e possono notare problemi evidenti nel sito chirurgico come arrossamento, calore, gonfiore o fuoriuscita di liquido torbido o maleodorante dall’incisione.^[1][5]

Le infezioni tardive, che si verificano più di quattro mesi dopo il posizionamento del trapianto, presentano un quadro più complicato. Alcune infezioni tardive si sviluppano improvvisamente quando i batteri provenienti da un’altra infezione si diffondono attraverso il flusso sanguigno al trapianto, o quando un trapianto si erode nell’intestino. Queste infezioni causano sintomi simili alle infezioni precoci, con febbre, brividi e segni di malattia grave.^[1]

Tuttavia, molte infezioni tardive si sviluppano molto lentamente e in modo subdolo. Queste infezioni insidiose sono tipicamente causate da batteri meno aggressivi come lo Staphylococcus epidermidis, che probabilmente ha contaminato il trapianto al momento della chirurgia originale ma ha impiegato mesi o anni per causare problemi evidenti. I pazienti possono sperimentare sintomi vaghi come febbre inspiegabile di basso grado, perdita di peso graduale senza cercare di perdere peso, affaticamento persistente o una sensazione generale che qualcosa non va. Alcuni pazienti sviluppano falsi aneurismi, che sono raccolte di sangue all’esterno della normale parete del vaso sanguigno, o notano gonfiore in aree inaspettate.^[1][5]

Alcuni sintomi richiedono attenzione medica di emergenza immediata. Se un paziente con un trapianto vascolare sviluppa una febbre alta oltre i trentotto gradi Celsius, questo dovrebbe richiedere una valutazione urgente. Macchie blu che appaiono sui piedi possono indicare che materiale infetto si sta staccando dal trapianto e viaggiando verso vasi sanguigni più piccoli. Pus o drenaggio insolito da vecchie cicatrici chirurgiche, anche anni dopo l’operazione, dovrebbe essere valutato prontamente.^[5][13]

Come Vengono Diagnosticate le Infezioni di Trapianto

Diagnosticare un’infezione di trapianto richiede una combinazione di valutazione clinica, esami di laboratorio e tecniche di imaging sofisticate. Poiché i sintomi possono essere sottili e poiché le infezioni possono svilupparsi molto tempo dopo la chirurgia, gli operatori sanitari devono mantenere un alto livello di sospetto quando valutano pazienti con trapianti vascolari che sviluppano sintomi preoccupanti.^[6]

Il processo diagnostico inizia con un’anamnesi approfondita e un esame fisico. I medici devono sapere quando è stato collocato il trapianto, che tipo di chirurgia è stata eseguita e se il paziente ha sperimentato recenti infezioni o procedure. Durante l’esame fisico, gli operatori sanitari cercano segni di infezione come arrossamento, calore, gonfiore o drenaggio vicino a vecchie cicatrici chirurgiche. Controllano anche la presenza di febbre e valutano se il trapianto sembra funzionare correttamente.^[6]

Gli esami del sangue forniscono indizi importanti sull’infezione. Un conteggio dei globuli bianchi elevato suggerisce che il corpo sta combattendo un’infezione. Le emocolture, che comportano il prelievo di campioni di sangue e la crescita di eventuali batteri presenti in laboratorio, possono identificare il microrganismo specifico che causa l’infezione e aiutare a guidare la selezione degli antibiotici. Tuttavia, le emocolture non sono sempre positive anche quando è presente un’infezione.^[5]

Gli studi di imaging giocano un ruolo cruciale nel confermare le infezioni di trapianto e determinare la loro estensione. Le scansioni con tomografia computerizzata, comunemente chiamate TAC, possono mostrare raccolte di liquido intorno ai trapianti, bolle di gas che non dovrebbero essere presenti o cambiamenti nei tessuti circostanti il trapianto. Gli esami ecografici possono rilevare raccolte di liquido e valutare il flusso sanguigno attraverso il trapianto. In alcuni casi, vengono eseguite scansioni specializzate con globuli bianchi, dove i globuli bianchi del paziente vengono rimossi, marcati con un tracciante radioattivo e reiniettati. Queste cellule marcate si accumulano nei siti di infezione, creando immagini che mostrano dove è presente l’infezione.^[5]

Una tecnica di imaging particolarmente preziosa per rilevare le infezioni di trapianto è la tomografia a emissione di positroni con fluorodesossiglucosio, abbreviata in FDG PET, spesso combinata con scansione TAC in una procedura chiamata PET/TAC. Questo test avanzato funziona perché i siti di infezione mostrano un’attività metabolica aumentata poiché i globuli bianchi consumano glucosio per combattere i batteri. Gli studi hanno dimostrato che la FDG PET/TAC può distinguere accuratamente tra infezioni limitate al trapianto stesso rispetto alle infezioni nei tessuti molli circostanti, informazione che è cruciale per la pianificazione del trattamento. La ricerca ha dimostrato che questa tecnica ha un’accuratezza molto alta, con una sensibilità del novantatré percento e una specificità del novantuno percento per diagnosticare le infezioni di trapianto vascolare.^[4]

A volte la diagnosi definitiva può essere fatta solo durante la chirurgia, quando il chirurgo può visualizzare direttamente il trapianto e i tessuti circostanti e ottenere campioni per i test di laboratorio. I campioni di tessuto e liquido da intorno al trapianto vengono inviati al laboratorio di microbiologia dove gli specialisti tentano di far crescere e identificare eventuali batteri presenti.^[6]

Prevenire le Infezioni di Trapianto

Poiché le infezioni di trapianto comportano conseguenze così gravi, la prevenzione è di fondamentale importanza. I sistemi sanitari e i team chirurgici impiegano molteplici strategie per minimizzare il rischio di infezione, e i pazienti stessi possono compiere passi importanti per ridurre il loro rischio.^[3]

Il fondamento della prevenzione delle infezioni inizia prima ancora che cominci la chirurgia. La somministrazione di antibiotici prima che venga effettuata l’incisione chirurgica è ora pratica standard per tutte le procedure di trapianto. L’obiettivo è avere alte concentrazioni di antibiotici nei tessuti nel momento esatto in cui potrebbero essere introdotti i batteri, creando un ambiente ostile per la crescita batterica. Gli antibiotici sono attentamente selezionati in base ai tipi di batteri che più probabilmente causano infezioni di trapianto.^[3]

Durante la chirurgia, un’attenzione meticolosa alla tecnica sterile è essenziale. Questo include il lavaggio e la vestizione appropriati delle mani da parte del team chirurgico, la preparazione accurata della pelle del paziente con soluzioni antisettiche e il mantenimento di un ambiente sterile durante tutta la procedura. Alcuni centri utilizzano sale operatorie speciali con flusso d’aria filtrato che riduce il numero di batteri nell’aria. Il team chirurgico deve essere vigile nell’evitare qualsiasi violazione della tecnica sterile che potrebbe introdurre batteri.^[7]

Prima della chirurgia, i pazienti possono compiere diversi passi importanti per ridurre il loro rischio di infezione. Controllare i livelli di zucchero nel sangue è cruciale per i pazienti con diabete, poiché livelli elevati di glucosio compromettono la funzione immunitaria e la guarigione delle ferite. Smettere di fumare almeno diverse settimane prima della chirurgia migliora significativamente la guarigione delle ferite e riduce i tassi di infezione. Mantenere una buona nutrizione e un peso sano quando possibile supporta anche i processi di guarigione del corpo. Se la chirurgia è pianificata piuttosto che urgente, trattare eventuali infezioni esistenti, come infezioni del tratto urinario o della pelle, prima della procedura riduce il rischio che i batteri siano presenti nel flusso sanguigno durante la chirurgia.^[7]

Dopo la chirurgia, i pazienti giocano un ruolo vitale nella prevenzione delle infezioni. Seguire tutte le istruzioni sulla cura delle ferite, incluso mantenere i siti chirurgici puliti e asciutti, è essenziale. I pazienti dovrebbero evitare di toccare o grattare vicino alle incisioni, poiché le mani possono introdurre batteri anche quando appaiono pulite. Partecipare a tutti gli appuntamenti di follow-up permette agli operatori sanitari di identificare segni precoci di infezione prima che diventino gravi. Segnalare prontamente eventuali sintomi preoccupanti come febbre, drenaggio dalla ferita o dolore insolito consente un intervento precoce.^[6]

Per i pazienti che hanno ricevuto trapianti vascolari, la vigilanza per tutta la vita riguardo alle potenziali fonti di infezione è importante. Qualsiasi infezione grave, anche una che sembra non correlata al trapianto, potrebbe potenzialmente diffondersi attraverso il flusso sanguigno e contaminare il materiale sintetico. I pazienti dovrebbero informare tutti gli operatori sanitari, inclusi i dentisti, che hanno un trapianto vascolare, poiché potrebbero essere raccomandati antibiotici prima di procedure che potrebbero introdurre batteri nel flusso sanguigno.^[1]

Cosa Accade nel Corpo Quando un Trapianto Si Infetta

Comprendere i processi biologici che si verificano quando un trapianto si infetta aiuta a spiegare perché queste infezioni sono così difficili da trattare e perché possono avere conseguenze così gravi. L’interazione tra batteri e materiali sintetici crea sfide uniche che differiscono dalle infezioni nei tessuti naturali.^[1]

Quando i batteri entrano in contatto con un trapianto sintetico, non galleggiano semplicemente liberamente sulla sua superficie. Invece, si attaccano saldamente al materiale e iniziano a moltiplicarsi. Mentre crescono, i batteri producono una sostanza viscida che forma uno strato protettivo chiamato biofilm. Questo biofilm agisce come uno scudo, rendendo molto difficile per gli antibiotici penetrare e raggiungere i batteri sottostanti. Il biofilm protegge anche i batteri dal sistema immunitario del corpo, impedendo ai globuli bianchi di attaccare e distruggere i microrganismi.^[1]

La risposta immunitaria del corpo a un’infezione di trapianto comporta l’invio di globuli bianchi nell’area per combattere i batteri. Tuttavia, poiché i materiali sintetici non hanno il proprio apporto di sangue, la risposta immunitaria è limitata rispetto a ciò che si verificherebbe nel tessuto naturale. Questa risposta immunitaria compromessa, combinata con il biofilm protettivo, permette ai batteri di prosperare anche quando il paziente sta ricevendo antibiotici e il sistema immunitario sta tentando di combattere l’infezione.^[1]

Man mano che l’infezione progredisce, può causare danni diretti al materiale del trapianto stesso. Alcuni batteri producono enzimi che scompongono i materiali sintetici, causando l’indebolimento del trapianto. Questo deterioramento può alla fine portare a complicanze potenzialmente letali come la rottura del trapianto infetto, che causa sanguinamento grave, o l’erosione del trapianto in strutture adiacenti come l’intestino.^[1]

L’infezione può anche colpire i tessuti che circondano il trapianto. L’infiammazione danneggia le pareti dei vasi sanguigni naturali vicino al trapianto. La formazione di coaguli di sangue nel sito dell’infezione può bloccare il flusso sanguigno, causando potenzialmente la morte dei tessuti nelle aree rifornite dai vasi colpiti. Quando i trapianti nelle gambe si infettano, un flusso sanguigno inadeguato può portare a danni tissutali abbastanza gravi da richiedere l’amputazione.^[1]

In alcuni casi, i batteri o il materiale infetto possono staccarsi dal trapianto e viaggiare attraverso il flusso sanguigno verso parti distanti del corpo. Queste particelle viaggianti, chiamate emboli settici, possono depositarsi in vasi sanguigni più piccoli e causare danni ovunque atterrino. Quando raggiungono i piedi, appaiono come macchie blu o viola sulla pelle. Quando raggiungono organi vitali, possono causare insufficienza d’organo. La diffusione di batteri in tutto il flusso sanguigno può anche portare alla sepsi, una condizione potenzialmente letale in cui la risposta del corpo all’infezione causa infiammazione diffusa e disfunzione d’organo.^[13]

I tipi di batteri che causano l’infezione influenzano come la malattia progredisce. Gli organismi altamente virulenti come lo Staphylococcus aureus tendono a causare infezioni rapide e aggressive con sintomi evidenti e progressione veloce. Questi batteri producono tossine che danneggiano direttamente i tessuti e possono portare alla sepsi. Al contrario, organismi meno virulenti come lo Staphylococcus epidermidis tipicamente causano infezioni lente e latenti che possono impiegare mesi o anni per diventare evidenti. Nonostante il loro ritmo più lento, queste infezioni croniche causano ancora danni progressivi al trapianto e ai tessuti circostanti.^[1]

La ricerca ha dimostrato che la distribuzione dei batteri che causano le infezioni di trapianto segue certi schemi. I batteri stafilococcici, inclusi sia lo Staphylococcus aureus che gli stafilococchi coagulasi-negativi, causano circa il trentacinque percento di tutte le infezioni di trapianto vascolare protesico. Circa il venticinque percento delle infezioni coinvolge più tipi di batteri simultaneamente, una condizione chiamata infezione polimicrobica. Altri colpevoli comuni includono batteri gram-negativi come Pseudomonas aeruginosa ed Escherichia coli, così come varie specie di streptococchi ed enterococchi.^[8]