Estratto dal Volume “Aerobiologia ed Allergeni Stagionali” CAPITOLO 12

Renato Ariano

Unità Operativa Complessa di Medicina Interna

A.S.L. n. 1 Imperiese – Ospedale “Saint Charles” di Bordighera

Lo Stachybotrys cartharum è un fungo che, in questi ultimi anni, ha acquistato molta notorietà, sia negli ambienti scientifici che sui mass media, poiché è stato incriminato di arrecare danni alla salute. Difatti, negli ultimi 15 anni, negli USA, numerosi ricercatori hanno cominciato ad ipotizzare che questo fungo possa costituire un serio problema indoor, provocando anche la " sindrome dell’edificio ammalato.”. Più recentemente è iniziata una vera e propria campagna di stampa sulla tossicità dei funghi. Addirittura il New York Time, il 12 agosto 2001, dedicò una prima pagina alla tossicità fungina.

Sviluppo di Stachybotrys cartharum in cultura. (Foto di B.D. Nelson, fornita cortesemente dalla American Phytopathological Society)

Lo Stachybotrys cartharum fu descritto per la prima volta come Stachybotrys atra da Corda nel 1837 (1), isolato da carta da parati in una casa in Praga. Fa parte dei Deuteromiceti, ordine Monilia, famiglia Dematiaceae, ed appartiene al gruppo dei funghi imperfetti. Questo fungo cresce bene su terreni di coltura come patata, oppure su agar, e sporula abbondantemente formando masse scure di conidi con un colore nero luccicante. Il fungo è relativamente facile identificare. Diversamente dalle spore della specie d’Aspergillus, le spore del S. chartarum non sono molto diffuse in atmosfera. Le spore di S. sono diffuse, in ambiente outdoor, sulle piante e nel terreno e, in ambiente indoor, sono presenti in quelle zone dove si riscontrano macchie di umidità ed infiltrazione delle pareti. Questo perché queste spore di solito sono aggregate tra di loro. Possono essere aerotrasportate quando il clima è particolarmente secco e i venti le sollevino. Anche la loro rimozione con lo spazzolamento può facilitarne la dispersione in atmosfera. L'umidità richiesta per la crescita di Stachybotrys è circa del 93% a 25°C , livello più alto di quello che è richiesto per la crescita d’altri funghi (2) mentre per produrre quantità significative di micotossine occorre un’umidità del 95%. (3). Tuttavia, alte temperature e una ricchezza di sostanze nutritive possono permettergli di crescere anche con più bassi livelli d’umidità.

Questo fungo può sopravvivere anche al periodo invernale; e le sue spore possono rimanere vitali anche per dieci anni (4). Lo Stachybotrys si riscontra più facilmente in quelle aree ricche in cellulosa (fieno, paglia grano, canapa, cotone stoffe, carta, colla, di legatoria di libro) . Studi che usano tecniche di campionamento con cellulosa riscontrano lo Stachybotrys presente nel 30% delle case alluvionate o con tracce d’umidità. (5). A volte però lo Stachybotrys può essere isolato da altri substrati, come tessuto isolante, gesso, carta da parati, fibra di vetro (6). Nell'ambiente al coperto, la frequenza d’isolamento di Stachybotrys è approssimativamente 13% d’abitazioni e 5% di esemplari, come stimato da molti studi (6,7). Lo Stachybotrys, come molti altri funghi, cresce bene anche alla presenza di un altro fungo (6,8). Il fungo prolifera piuttosto lentamente, e questo facilita la crescita degli altri funghi coesistenti, a meno che vi siano presenti substrati a lui più adatti, come la cellulosa.

Immagine dello Stachybotrys chartarum al microscopio elettronico. (Foto di B.D. Nelson, fornita cortesemente dalla American Phytopathological Society)

Lo Stachybotrys, inizialmente considerato una volta un saprofito, sarebbe in seguito divenuto patogeno per gli animali e per gli esseri umani. Nell'Ucraina e le altre parti dell'Europa orientale, durante gli anni trenta, si manifestò una nuova malattia equina caratterizzata da emorragie, turbe nervose e morte . Nel 1938, scienziati russi scoprirono che questa malattia era associata alla presenza dello Stachybotrys chartarum. Il fungo cresceva sulla paglia di cui gli animali si alimentavano. I russi coniarono il termine “Stachybotryosi equina” per questa nuova malattia (9). Da allora poi, furono riferiti casi di questa malattia in varie parti del mondo, specialmente in Europa orientale. A seguito di questa epidemia di stachybotriosi equina, negli anni quaranta, negli esseri umani si manifestarono una sindrome dermatologica ed una respiratoria, specialmente negli allevatori e gli stallieri. I sintomi comuni erano: dermatite, flogosi delle vie aeree, congiuntivite, dispnea, tosse, febbre, mal di testa, e astenia. I soggetti sviluppavano i sintomi dopo due a tre giorni di esposizione al fungo. Più recentemente nel 1977 fu descritta un’epidemia di stachibotriotossicosi fra lavoratori di una fattoria in Ungheria (10). I sintomi erano simili a quelli descritti in Russia e cominciarono ad apparire approssimativamente 24 ore dopo esposizione al fungo. Tra gli anni cinquanta e gli anni ottanta vi furono ancora pubblicazioni su S. ma nessuno indicò lo Stachybotrys come problema potenziale nelle abitazioni. Nel 1986, Croft. (11) riportò un episodio di tossicosi in una casa Chicago. Nel giro di cinque anni un’intera famiglia lamentò di mal di testa, mal di gola, raffreddori recidivanti, diarrea, astenia, dermatite e malessere generale. Un campionamento ambientale nella casa rivelò la presenza di spore dello S. chartarum .Il fungo cresceva in una condotto dell’aria e sopra delle travi di legno sul soffitto. La casa aveva problemi d’infiltrazioni d’acqua perciò l’umidità aveva favorito la crescita del fungo. Una volta rimosso il fungo tutti i sintomi della famiglia scomparvero.

Immagine dello Stachybotrys chartarum al microscopio elettronico. (Foto di B.D. Nelson, fornita cortesemente dalla American Phytopathological Society)

Nel 1993-1994, vi fu un’epidemia di emosiderosi in bambini nel Cleveland, Ohio. Questi bambini presentavano gravi disturbi respiratori che richiesero il ricovero in unità di terapia intensiva. Campionamenti nelle case di abitazione dei pazienti permisero di determinare elevati livelli funghi ed in particolare la presenza Stachybotrys chartarum e Memnoniella chinata (12) . Tutte queste case erano state in precedenza alluvionate. L'analisi delle tossine della Memnoniella echinata ha rivelato la presenza dei tricoteceni (tricodermolo e tricodermina) e di diverse griseofulvine. Delle griseofulvine le principali sono risultate la diclorogriseofulvina e la epidiclorogriseofulvina. Da questo evento di Cleveland iniziò la fama dello Stachybotrys . Un importante contributo alla comprensione del problema fu dato dall’isolamento del fungo dal liquido di lavaggio bronchiale di un ragazzo di sette anni . Il bambino aveva tosse cronica, astenia, febbricola intermittente, ed infezioni polmonari ricorrenti. La sua casa era stata danneggiata da un'inondazione ed in una zona vicino alla camera da letto lo S. fu isolato dalla carta da parati. Gli investigatori conclusero che gli infanti erano stati esposti allo S. chartarum presente nelle case alluvionate (13). Lo stesso gruppo di ricerca giudicò che l’esposizione fungina allo Stachybotris, per via inalatoria, era un fattore di rischio per emosiderosi polmonare ed idiopatica (14). In una revisione successiva (15) gli stessi ricercatori affermarono che polmoni infantili sembrano essere più vulnerabile nei confronti dei funghi tossigenici. Considerarono inoltre il fumo di tabacco ambientale come possibile agente scatenante per emorragia polmonare. La patologia attribuita allo Stachybotrys presenta sintomi respiratori che possono essere lievi, come rinite, tosse, faringodinia, a sintomi più gravi come febbre, dispnea, emottisi. Sono state inoltre riportate numerose patologie che variano da asma a polmoniti da ipersensibilità, enfisema, fibrosi polmonare, e emosiderosi polmonare idiopatica (16,17).Non tutti sono tuttavia d’accordo sul ruolo dello S.chartarum nelle emosiderosi polmonare a Cleveland. Alcuni studiosi pensano che non vi siano evidenze sufficienti per provare una relazione causale e solida tra lo S. e questi problemi di salute. Difatti, rilevando nei lavori sopraccitati notevoli difetti metodologici, nel 2000, il Centro per la Prevenzione e Controllo delle Malattie dell’Ohio (18) pubblicò un ulteriore rapporto sul caso di Cleveland, affermando che, in quella situazione, l'associazione tra Stachybotrys cartharum ed emosiderosi polmonare idiopatica non poteva essere provata adeguatamente, perché i metodi usarono negli studi summenzionati non distinguevano tra la contaminazione e esposizione. Tuttavia, nonostante l'associazione di Stachybotrys con animale e malattia umana, i ricercatori non trovarono evidenze tali da definire lo Stachybotrys come un fungo infettivo, i sintomi sono attribuiti piuttosto alla tossina piuttosto che alla crescita fungina o invasione di tessuto.

Crescita dello Stachybotrys chartarum su di una paratia di carton gesso, in una scuola, negli U.S.A.

(Foto di B.D. Nelson, fornita cortesemente dalla American Phytopathological Society)

L’azione patogena dello Stachybotrys è dovuta sopratutto alle tossine. Il meccanismo infettivo e quello allergico sono considerati suoi effetti minori. Viana e coll. (19), con studi sui BAL (lavaggi broncoalveolari) hanno dimostrato che l’esposizione ad un estratto grezzo di Stachybotrys può causare risposte tipiche delle malattie allergiche respiratorie. Barnes e coll. (20) dimostrò, in soggetti sani, l’esistenza di anticorpi specifici verso lo Stachybotrys. Inoltre non sono stati dimostrate, negli umani, la possibilità di infezioni sistemiche o locali, da esposizione diretta alla Stachybotrys. Più importante è il ruolo delle micotossine. Le micotossine sono prodotti metabolici dei funghi che rappresentano un gruppo chimicamente diverso di composti organici, non volatili , a basso peso molecolare . Sono stati associati con gli avvelenamenti alimentari fin dai tempi antichi. Lo Stachybotrys produce numerose tossine: roridina E e L-2; satratozina F, G, and H; isosatratossina F, G, e H; verrucarina B e J; i tricoverroidi, tricoverrolo A e B e tricoverrina A and B. Inoltre, il fungo produce altre sostanze tipo la ciclosporina che hanno un’azione immunosoppressiva. Le Micotossine non hanno un ruolo diretto e noto nel processo di crescita fungino e di solito sono prodotti quando le condizioni favoriscono la crescita fungina. La produzione di micotossine dipende dall'umidità, dal ph, dal terreno in cui si sviluppa, dalla temperatura; inoltre, la loro presenza nell'ambiente non è stata quantificata.

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L’azione patogenetica dello Stachybotrys, durante l’epidemia equina in Russia, negli anni quaranta, è stata attribuita alle tossine della classe dei tricoteceni (21). I Tricoticeni sono metaboliti tossici di alcuni funghi imperfetti del genere Fusarium, come Fusarium trichioides, Fusarium solani, Fusarium toxicum, Fusarium tricinctum, e Fusarium graminearum, e Stachybotrys chartarum. I Tricoticeni (T-2 tossina e trichodermina) e tricoticeni macrociclici (roridina) producono numerose situazioni cliniche, incluse orticaria, anoressia, vomito, diarrea, immunosoppressione, emorragia, convulsione, e morte. La specie di Stachybotrys può produrre un ciclosporina come agente immunosoppressivo (22) . Anche i tricoticeni avrebbero un’azione immunosoppressiva (23). Inoltre, anche se alcuni tricoticeni sarebbero potenzialmente cancerogeni, non vi è nessuna evidenza per sostenere che i soggetti esposti a Stachybotrys sono a rischio, a lungo termine, di patologia neoplastica o richiedono un follow up in proposito (24).

Crescita dello Stachybotrys chartarum alla base di paratie di carton gesso, in una scuola, negli U.S.A.

(Foto di B.D. Nelson, fornita cortesemente dalla American Phytopathological Society)

Sono certo importanti le micotossine ma la presenza, tra i prodotti derivati dal fungo, di composti immunososppessori e di una emolisina potrebbero giocare un ruolo non secondario, nella produzione di sintomi, sopratutto in età pediatrica (25). Questi diversi fattori patogenetici potrebbero anche agire distintamente, in contemporanea (12). Anche se ci sono molte domande senza risposte sui reali effetti della presenza dello S. chartarum sulla salute umana, il notevole corpo di osservazioni accumulatosi, nell’arco di 65 anni, ci suggerisce che in ogni modo la presenza di questo micete nell’ambiente indoor ci deve indurre a notevole prudenza ed all’adozione di misure procedure preventive. Ulteriori studi dovranno meglio chiarirci il ruolo di questo fungo.

Negli ultimi anni si è verificato un numero crescente di segnalazioni di pazienti con disturbi vaghi e molteplici associati all'ambiente. Si così definita una nuova sindrome legata all'ambiente di lavoro denominata SICK BUILDING SYNDROME (SINDROME DA EDIFICIO MALATO). Recentemente è stata focalizzata, a questo proposito, l'attenzione appunto sulla presenza dello Stachybotrys chartarum . In effetti, molti autori hanno riportato effetti tipo Sindrome Da Edificio Malato in edifici alluvionati in relazione alla presenza, in questi ambienti indoor, dello Stachybotrys. Gli edifici in cui gli occupanti lamentano disturbi correlati all'ambiente frequentemente manifestano anche alte concentrazioni nell'aria della muffa Penicillium spp. mentre gli edifici in cui non si manifestano disturbi negli occupanti hanno un'ecologia fungina dell'aria interna simile a quella dell'aria esterna in cui la muffa Cladosporium risulta predominante. In alcuni studi si è confrontato il campionamento atmosferico indoor delle spore fungine (campionate continuativamente per un periodo di 6 ore) in un edificio con una Sick Building Syndrome documentata con quelli le conte outdoor. Si è visto conclude che le conte nell’atmosfera esterna sono variabili nel tempo, sia per quantità che per qualità delle spore campionate e presenti) mentre le conte delle spore in ambiente indoor tendono a rimanere invariate nel tempo e con prevalenza, in genere, della muffa Penicillium spp. Miller e coll., in Canada (26) esaminarono gli abitanti di 50 case canadesi che lamentavano di sintomi respiratori o allergici apparentemente inspiegabili; in 6 di queste case fu accertato un rapporto tra i sintomi e le caratteristiche dell’edificio. Tuttavia in nessuno di questi casi si poteva stabilire un rapporto tra funghi e sintomi. In un studio Platt si segnalò che gli occupanti di edifici bagnati, ammuffiti avevano un aumento in lamentele di vari sintomi soggettivi (27). Anche Johanning e coll. (28) ipotizzarono alcune micotossine come causa di problemi respiratori ed immuni in occupanti di" edifici ammalati." Un altro studio Hodgson (29) descrisse una strana epidemia di malesseri in un palazzo di giustizia contaminato da muffe. I sintomi dei soggetti che lavoravano nello stabile erano rappresentati da astenia, mal di testa, senso di costrizione toracica, tosse. Nell’edificio in questione furono individuati ambienti contaminati da diverse specie fungine, tra cui lo Stachybotrys. I ricercatori conclusero che la sintomatologia riferita era dovuta all’inalazione di micotossine. Cooley (30) riportò sulla correlazione tra la generalità di fungi e sindrome di edificio ammalata dopo un studio lungo in scuole dove c'erano preoccupazioni su qualità di aria al coperto. La ricerca concluse che le specie Penicillium e di Stachybotrys possono essere più frequentemente associate ad una sindrome di edificio ammalato. Negli ultimi anni negli U.S.A. molte scuole sono state chiuse, a causa di infiltrazioni d’acqua e presenza di funghi. Meno del 50% di queste scuole presentavano conte fungine indoor più elevate di quelle outdoor. Tuomi e coll. (31), in Finlandia, esaminarono alcuni edifici con infiltrazioni d’acqua e riscontrarono nell’ambiente sia funghi che micotossine. Anche in questo caso la relazione tra le tossine e le patologie era poco chiara. La determinazione di un rapporto preciso tra presenze fungine e Malattia dell’edificio malato è resa più difficile da due altri fattori. In primo luogo il fatto che gli Acari della polvere, ben noti come agenti di allergia respiratoria, siano coesistenti con i funghi, in ambienti indoor, rende più difficile dimostrare un'associazione causale l’esposizione ai funghi e sintomi riferiti all’edificio “malato” (32). Un altro fattore che complica le cose è il fatto che batteri gram-negativi e micobatteri, assieme ai loro prodotti metabolici (come le endotossine), siano spesso campionati negli edifici alluvionati in associazione con le muffe (33,34).

Microfotografia di Stachybotrys (Foto M. Cavalla)

La conclusione che, malgrado che, negli ultimi anni, il problema sia stato molto discusso e molto studiato, a tutt’oggi non è ancora dimostrata con evidenza il rapporto tra presenza di funghi e “sindrome da edificio malato” (35, 36). E’ legittimo chiedersi anche se questo crescere di studi sia dovuto soltanto ad una maggiore sensibilità ecologica della popolazione o anche a motivazioni medico-legali, attinenti a risarcimenti assicurativi. Indubbiamente lo studio delle micotossine e del loro rapporto con la patologia umana è molto interessante ed andrà proseguito con maggiore rigore scientifico. Al di là dei risultati a venire è chiaro che una riflessione su questi temi non può che comportare che una maggiore consapevolezza del rapporto uomo-ambiente e dei suoi risvolti sulla salute pubblica.

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