Il genere Prototheca comprende microalghe diffusamente presenti nell’ambiente e capaci di comportarsi da agenti patogeni sia nell’uomo sia negli animali. In questi ultimi la forma più rilevante in campo veterinario sono le mastiti cliniche e subcliniche del bovino.
Un articolo1 di due ricercatrici dell’Università di Pisa ha raccolto le attuali nozioni in merito disponibili in letteratura.
Conoscere Prototheca spp.
Le specie di Prototheca rilevanti dal punto di vista buiatrico sono Prototheca blaschkeae, Prototheca bovis e Prototheca ciferriiI.
A livello microscopico, queste microalghe appaiono come cellule ialine, tonde, con diametro dai 3 ai 30 µm.
Dato il loro ciclo riproduttivo asessuale, Prototheca spp. produce sporangi (cellule madri) contenenti dalle 2 alle 20 endospore con dimensioni e forme variabili in base alla specie. In condizioni ambientali ideali, gli sporangi si rompono rilasciando cellule figlie.
Prototheca spp. è, inoltre, capace di uno stato di quiescenza.
La parete cellulare di questi microorganismi è peculiare, poiché diversa da quella di piante o funghi: non contiene cellulosa o chitina, ma plastidi legati alla membrana cellulare e sede dei depositi di amidi. In aggiunta la parete cellulare contiene un polimero carotenoide altamente stabile (sporopollenina) responsabile dell’alta resistenza ambientale di questi microorganismi.
Come avviene e cosa provoca l’infezione
Ci sono ancora molti dubbi irrisolti sul comportamento epidemiologico di Prototheca spp.; è noto che questi microorganismi si sono ben adattati agli ambienti umidi e possono essere ritrovati nei liquami, nelle correnti d’acqua, nei liquidi fognari, nelle fontane, nel latte, sugli strumenti di mungitura e nella lettiera.
Un fattore per la diffusione è l’eliminazione con il latte: da una parte i vitelli che si nutrono con latte contaminato proveniente da mammelle mastitiche possono fungere da diffusori con le feci, dall’altra Prototheca spp. è in grado di sopravvivere nelle mammelle in asciutta fino alla ripresa della lattazione.
In aggiunta, è riportato che le vacche persistentemente infette possano diffondere queste microalghe continuativamente in oltre il 70% dei casi, con solo il 4,9% di escrezione intermittente: è quindi evidente il ruolo epidemiologico fondamentale degli infetti subclinici.
Per quanto riguarda la protothecosi, essa è diffusa in tutto il mondo, soprattutto in aree dal clima temperato o tropicale con allevamenti bovini intensivi. Durante i focolai la prevalenza si assesta su valori dal 7,5 al 36,5% circa. In linea generale è stimato che l’infezione possa arrivare a coprire anche l’80% delle mandrie con meno del 10% dei sintomatici.
Le problematiche insorgono dalla difficoltà di rilevamento dell’effettiva prevalenza di Prototheca spp., anche a causa di una quota di soggetti con escrezione intermittente.
Sono tuttavia noti dei fattori predisponenti per la protothecosi: scarsa igiene della mammella, ripetute infusioni intramammarie, trattamenti antibiotici intramammari.
È probabile che questo microorganismo agisca da agente opportunista in ambiente con compromissione della flora locale stanziale dovuta, ad esempio, all’uso di antibiotici.
A complicare il quadro vi è poi la grande resistenza ambientale e il potenziale zoonosico di P. bovis nelle persone immunodepresse.
La protothecosi bovina
La protothecosi bovina si esprime essenzialmente come una mastite in cui Prototheca spp. agisce da opportunista soprattutto in seguito a traumi a livello di capezzolo causati dalle macchine da mungitura.
La contaminazione con materia organica favorisce la crescita di questi agenti in grado anche di produrre un biofilm.
P. bovis è particolarmente patogena poiché capace di invadere i macrofagi interstiziali e alveolari, è inoltre in grado di portare ad apoptosi e autofagia le cellule epiteliali causando una grave flogosi con infiltrazione di macrofagi e neutrofili che rilasciano poi fattori pro-infiammatori.
L’infezione si esprime nella maggior parte dei casi in una forma subclinica in cui può essere evidente un innalzamento del conteggio delle cellule somatiche, non sempre costante. Ne risulta una mastite più spesso cronica con infiammazione granulomatosa e con atrofia alveolare causata dalla proliferazione del tessuto connettivo.
Il risultato è un forte decremento dell’eiezione lattea. Il latte prodotto è acquoso con frustoli biancastri, mentre la mammella è dura alla palpazione.
Le forme acute si presentano invece come tumefazione del quarto mammario con scolo siero-purulento. I segni clinici sono più spesso visibili nel periodo estivo e nella fase iniziale della lattazione.
Come si individua e come si tratta
La diagnosi di certezza viene dal riconoscimento morfologico delle colonie isolate dopo un periodo di incubazione in medium di crescita specifico; tuttavia, è possibile arrivare a una diagnosi sia con strisci di essudato con colorazione Gram o blu di metilene, sia con test ELISA diretti e indiretti.
Non esistono protocolli terapeutici univoci per la protothecosi, e nella maggior parte dei casi l’unica strategia efficace è l’abbattimento degli infetti.
Secondo la letteratura, tra i farmaci più efficaci si annoverano amfotericina B (attiva contro P. bovis anche in caso di biofilm), ketoconazolo, kanamicina, gentamicina, pimaricina, colistina e netilmicina.
Va per ricordato che le MIC di alcuni di questi antibiotici si sono rivelate spesso elevate e che l’efficacia non è costante con alti rischi di resistenza, per questi motivi si è investito nella ricerca di nuove sostanze efficaci. Tra queste le più promettenti sono gli olii essenziali per infusione topica di Cinnamomum zeylanicum, T. vulgaris, Syzygium aromaticum, Salvia sclarea, Tea tree, bergamotto, Litsea cubeba, e Origanum vulgare; e le nanoparticelle d’argento.
Parola d’ordine: prevenzione
Data la scarsa efficacia degli antibiotici e l’inattuabilità del loro impiego in ambito intensivo, le misure di biosicurezza sono il perno della lotta alla protothecosi. Igiene e controllo del personale, dei nuovi soggetti e delle forniture di cibo e di acqua sono fondamentali.
I soggetti infetti devono essere isolati e munti per ultimi, e se in basso numero ne è consigliato l’abbattimento, l’unico metodo efficace in caso di focolai; il trattamento dei quarti infetti è invece sconsigliato.
Il latte deve essere controllato settimanalmente per la presenza di Prototheca.
La lettiera ha un ruolo importante nella disseminazione, e materiali come il truciolato, sebbene costoso, sembrano efficaci nel prevenirne la crescita se mantenuti in buone condizioni.
L’igiene della mammella deve essere rigorosa, con impiego di dipping pre e post-mungitura.
Stesso discorso per gli attrezzi e i macchinari di mungitura.
I disinfettanti ambientali più efficaci secondo la letteratura comprendono: clorexidina, prodotti a base di iodio, sali di ammonio quaternario, ipoclorito di sodio, cloridrati e acido paracetico (efficace contri i biofilm), ed erbicidi come le dinitroaniline.
Infine, la pastorizzazione del latte non è sufficiente: è necessaria la sterilizzazione, poiché questi microorganismi sono sensibili solo a temperature superiori ai 100 °C.
- Nardoni S, Francesca M. Prototheca spp. in Bovine Infections. Encyclopedia.2023;3,1121-1132. 10.3390/encyclopedia3030081.
