Profilassi domiciliare pre-chirurgica: i risultati dello studio multicentrico italiano ELOOM

di Leopoldo Spadea, Elisa Zanotto, Rossana Cavallo, Giuseppe Campagna, Maria Ilaria Giannico, Ciro Costagliola

Principal investigators Giovanni Alessio, Stefano Baiocchi, Andrea Corsi, Giorgio Cusati, Romolo Fedeli, Alessandro Franchini, Iacopo Franchini, Alessandro Galantuomo, Cristiana Iaculli, Antonio Laborante, Leonardo Mastropasqua, Tommaso Micelli Ferrari, Vincenzo Orfeo, Giuseppe Perone, Antonino Pioppo, Michele Reibaldi, Scipione Rossi, Domenico Schiano-Lomoriello, Vincenzo Scorcia, Gian Marco Tosi, Agostino Vaiano.

L’incremento dell’antibiotico resistenza tra i comuni patogeni presenti sulla superficie oculare (in particolare tra i batteri Gram+: Stafilococchi coagulasi negativi, dove la resistenza a più classi di antibiotici supera il 40%, e Stafilococco aureo, dove raggiunge il 32%)1 ha indotto molte società scientifiche oftalmologiche ad attuare, negli ultimi anni, una revisione delle linee guida per la prevenzione delle endoftalmiti post-chirurgiche, che non contemplasse l’impiego dell’antibiotico come terapia domiciliare nei giorni antecedenti gli interventi chirurgici. La Società Europea di Cataratta e Chirurgia Refrattiva (ESCRS) ha variato le linee guida del 2007 (in vigore fino al 2103) che suggerivano di “considerare l’impiego di un fluorochinolone, levofloxacina o oflacina, 1 goccia 4 volte al giorno, per 24 o 48 ore prima della chirurgia” 2, in quelle attuali (2013-2021) che riportano come “una profilassi pre-cataratta con antibiotici topici non abbia mai dimostrato di ridurre il rischio di endoftalmiti rispetto alla profilassi intraoperatoria standard da sola” 3. Peraltro, sempre secondo le stesse linee guida, “l’aggiunta di un fluorochinolone, somministrato 4 volte al giorno per 3 giorni, alla profilassi standard non riduce ulteriormente la carica microbica sulla superficie oculare. Questi report sottolineano non solo la mancanza di un chiaro beneficio da parte dei colliri antibiotici somministrati in sede preoperatoria, ma anche la possibile induzione di resistenza batterica” 3 . In Francia, l’Agenzia Nazionale del Farmaco (ANSM) ha già da alcuni anni emanato delle “raccomandazioni sull’antibioticoprofilassi in chirurgia oculare” nelle quali i colliri antibiotici non sono indicati nel periodo pre-operatorio4 . Dato che finora le evidenze cliniche che dimostrano la possibilità di reversibilità dell’antibiotico-resistenza, una volta che essa è stata acquisita da un ceppo batterico, sono limitate5, questo potrebbe significare che, nel caso in cui ci fosse la necessità di trattare patologie infettive oculari, si avrebbe una minore disponibilità di armi terapeutiche efficaci. Sebbene il povidone ioduro 5% impiegato sulla superficie oculare e nell’area perioculare sia diventato, negli anni, un approccio mandatorio nella pratica chirurgica, con l’impiego del povidone ioduro da solo non si raggiunge una completa “sterilizzazione” della superficie oculare e, nonostante le misure profilattiche, una contaminazione batterica dell’umor acqueo è riportata in letteratura in una certa percentuale di pazienti3. L’insorgenza delle endoftalmiti è dovuta, principalmente a batteri Gram+ (Stafilococchi coagulasi negativi nel 33-77% dei casi, Stafilococco aureo nel 10-21%, Streptococchi nel 9-19% dei casi); i Gram- sono coinvolti nel 6-22% delle endoftalmiti (Tab. 1)3 . Uno studio di coorte retrospettivo, effettuato su oltre 8,5 milioni di occhi, recentemente pubblicato su Ophthalmology, ha evidenziato come l’incidenza di endoftalmite acuta dopo chirurgia della cataratta

Tabella 1. Microrganismi comuni nell’endoftalmite postoperatoria

varia dallo 0,04% allo 0,2% in caso di procedure chirurgiche combinate, allo 0,35% in pazienti in cui veniva effettuata una vitrectomia anteriore6. Considerando l’elevato numero di interventi chirurgici che si effettuano ogni anno in Italia (oltre alla cataratta bisogna considerare che il rischio può essere legato anche alle iniezioni intravitreali), i casi di endoftalmite possono essere stimati tra 500 e 1000, un numero non trascurabile, considerando anche che le complicanze delle endoftalmiti postoperatorie in una ampia percentuale di pazienti possono essere gravi e irreversibili, e possono portare a perdita della vista e debilitazione. Pertanto, la ricerca di supporti alla profilassi con il solo povidone ioduro 5% che mirino ad una ulteriore riduzione della contaminazione microbica della zona oculare e perioculare, e quindi dell’incidenza di endoftalmiti, attraverso una terapia priva di resistenze microbiche e ben tollerata assume un significato clinico molto importante. Dal punto di vista microbiologico, la presenza di batteri “residuali” dopo trattamento con povidone ioduro, la possibilità che hanno alcune specie di batteri, una volta penetrati in camera anteriore, di legarsi alla IOL attraverso la formazione di biofilm7, o la presenza di batteri cutanei difficili da eradicare che possono essere rilasciati sulla superficie oculare durante l’intervento chirurgico8, rende razionale e utile un approccio adiuvante alla sola profilassi condotta in sala operatoria, sia di tipo oculare che perioculare. Diversi studi hanno confermato l’efficacia dell’olio ozonizzato in liposomi su differenti microorganismi (batteri, funghi, virus) comunemente responsabili delle infezioni oculari9-12; oltre a risultare efficace sulle cellule microbiche vitali, l’ozono ha anche dimostrato la capacità di eliminare e contrastare la formazione del biofilm batterico13 . Inoltre, per la sua azione su più target microbici che porta a una progressiva e pleiotropica disfunzione delle normali attività cellulari dei microbi (alterazione strutturale e funzionale della membrana cellulare, degradazione del materiale genetico, blocco dell’attività degli enzimi vitali)10, l’olio ozonizzato in liposomi non permette lo sviluppo di resistenze. La formulazione liposomiale, specifica per la superficie oculare, sfrutta la tecnologia dell’incapsulazione, definita come un processo nel quale microgocce di olio ozonizzato attivo sono circondate da un coating di fosfolipidi organizzati in micromicelle e liposomi. Questa tecnologia permette di indirizzare l’olio ozonizzato selettivamente verso il target microbico in quanto le goccioline liposomiali presentano una carica elettrica opposta a quella dei microbi; la formulazione liposomiale, inoltre, rende l’olio ozonizzato ottimamente tollerato dai delicati tessuti oculari14 .

Lo studio multicentrico ELOOM

Con l’obiettivo di valutare l’efficacia del collirio a base di olio ozonizzato in liposomi nella profilassi domiciliare pre-chirurgica, da giugno 2019 l’Università degli Studi del Molise, in collaborazione con il Policlinico Umberto I di Roma e con la Struttura Complessa di Microbiologia e Virologia dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria “Città della Salute e della Scienza” di Torino, ha disegnato e realizzato uno studio prospettico, multicentrico, controllato. L’efficacia antimicrobica è stata valutata come riduzione della carica batterica della superficie oculare. È stata inoltre valutata la tollerabilità del trattamento, determinando l’eventuale presenza e gravità di iperemia congiuntivale e di altri segni e sintomi oculari dopo il trattamento, e la soddisfazione generale dei pazienti. A questo studio, che è stato recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista Journal of Cataract and Refractive Surgery,15 organo ufficiale dell’ESCRS e dell’ASCRS, hanno preso parte 19 centri oftalmologici uniformemente distribuiti su tutto il territorio italiano, comprendenti cliniche universitarie, strutture ospedaliere, strutture private (Fig. 1). Il campione clinico complessivo è stato di 174 pazienti (348 occhi: per ogni occhio sono stati prelevati due tamponi oculari - Fig. 2); dallo studio sono stati

CLINICHE UNIVERSITARIE OSPEDALI II LIVELLO

Figura 1. Clinical Trial Centers studio ELOOM

STRUTTURE SPECIALISTICHE PRIVATE

esclusi tutti i pazienti che necessitavano, nei giorni del trattamento, di antibiotici topici o sistemici, antisettici, e di ogni tipo di terapia topica che poteva creare un bias nello studio per la possibile presenza di conservanti nei colliri stessi, con potenziale effetto sulla carica microbica. Sono stati anche esclusi pazienti con infezioni oculari in atto, pazienti affetti da infiammazioni topiche o sistemiche. I 348 occhi sono stati divisi in due gruppi: – Gruppo trattato: 174 occhi che dovevano essere sottoposti ad intervento di cataratta i quali, nei 3 giorni antecedenti l’intervento, hanno ricevuto una terapia a base di olio ozonizzato 0,5% in liposomi (1 goccia 4 volte al giorno alle ore 8 AM, 12 AM, 4

PM, 8 PM); – Gruppo controllo: 174 occhi controlaterali che sono stati trattati con soluzione salina nei 3 giorni prima dell’intervento. I tamponi congiuntivali sono stati prelevati per ogni occhio al T0 (prima di iniziare la terapia) e al T4 (dopo 3 giorni di trattamento, prima dell’intervento chirurgico e quindi prima della preparazione del paziente con anestetico topico e con povidone ioduro 5%, Fig. 3) e inviati al laboratorio microbiologico entro 24 ore dal prelievo per l’analisi batterica. Tutti i 696 tamponi prelevati nello studio sono stati analizzati in un unico centro, la Struttura Complessa di Microbiologia e Virologia dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria “Città della Salute e della Scienza” di Torino (prof.ssa Cavallo e dr.ssa Zanotto) per una

PAZIENTI OCCHI TAMPONI OCULARI

Figura 2. Campione clinico dello studio ELOM

Figura 3. Timing del trattamento e del prelievo dei tamponi oculari

ottimale standardizzazione del metodo; l’analisi microbiologica ha previsto l’accrescimento dei batteri su due terreni di coltura differenti, agar cioccolato e CDC agar sangue anaerobi, che permettono accrescimenti differenziati per specie e quindi di effettuare una valutazione complessiva della contaminazione microbica molto accurata. L’identificazione delle specie batteriche è stata effettuata con un metodo spettrofotometrico altamente preciso, sensibile e riproducibile, il MALDI-TOF (Matrix-assisted laser desorption/ionisation time-offlight). La tollerabilità del trattamento con olio ozonizzato in liposomi è stata valutata mediante una scala a 5 punti, da 0 (assente), a 4 (severa), e la tollerabilità del trattamento con una scala VAS.

Risultati Nel 30% dei tamponi analizzati al T0 non si è rilevata crescita microbica (≤ 1 CFU), il che vuol dire che il 30% dei pazienti non presentava una carica batterica significativa sulla superficie oculare. I tamponi risultati positivi mostravano una prevalenza di batteri Gram+, in particolare Stafilococchi coagulasi positi-

GRAM + (52 SPECIE) Stafilococchi coagulasi-negativi (CoNS): Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saccharolyticus, Staphylococcus hominis, Staphylococcus pasteuri, Staphylococcus capitis, Staphylococcus caprae, Staphylococcus warneri, Staphylococcus lugdunensis, Staphylococcus pettenkoferi, Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus schleinferi, Staphylococcus cohnii, Staphylococcus haemoliticus Staphylococcus aureus Streptococcus spp, Streptococcus salivarius, Streptococcus faecalis, Streptococcus sanguinis, Streptococcus parasanguinis, Streptococcus mitis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus intermedius, Streptococcus oralis, Streptococcus gordonii

Granulicatella

Kytococcus schroeteri,

Micrococcus spp, Micrococcus luteus

Kokuria spp, Kokuria rhizophila, Kokuria palustris, Kokuria kristinae

GRAM – (12 SPECIE)

Micrococcus spp Pseudomonas aeruginosa

Propionibacterium acnes

Finegoldia magna Haemophilus influenzae

Neisseria macacae, Neisseria subflava

Microbacterium hydrocarboxydans Veillonella spp, Veillonella atypica, Veillonella dispar Corynebacterium spp,

Corynebacterium macginleyi,

Corynebacterium bovis,

Corynebacterium propinquum Cutibacterium acnes, Cutibacterium avidum Proteus mirabilis

Escherichia coli

Bacillus magaterium, Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis Pasteurella canis

Rothia spp, Rothia mucillaginosa, Rothia dentocariosa, Rothia aeria Actinomyces odontolyticus Dermabacter hominis Tabella 2. Specie batteriche Gram+ e Gram- isolate nello studio ELOOM. Klebsiella oxytoca

Moraxella nonliquefaciens

vi (tra i quali la specie prevalente era rappresentata dallo S. epidermidis), isolati nel 66,8% dei tamponi, di Staphylococcus aureus nel 13,9% e poi di Streptococcus mitis, Micrococcus spp. La presenza di Gram- è risultata più bassa; tra essi, i batteri prevalentemente isolati sono stati Pseudomonas aeruginosa e Proteus mirabilis. In totale, il numero di specie batteriche isolate è stato molto elevato, 64 specie differenti (Tab. 2), comprendenti anche batteri non comunemente presenti sulla superficie oculare umana, come i batteri zoonotici (proventienti da specie animali: es. Staphylococcus caprae, Neisseria macacae, Corynebacterium bovis, Pasteurella canis) e batteri di provenienza intestinale (es. Streptococcus faecalis, Escherichia coli). I tamponi prelevati dagli occhi trattati con olio ozonizzato in liposomi hanno mostrato una significativa riduzione della carica batterica per entrambi i terreni di coltura (-91,87%), mentre nell’occhio di controllo non si è avuta variazione significativa della carica (Figura 4). Più del 90% dei tamponi ha mostrato una significativa riduzione della carica batterica dopo trattamento di 3 giorni con olio ozonizzato in liposomi, per entrambi i terreni di coltura, mentre nell’occhio di controllo non si è avuta variazione significativa della carica. Nella figura 5 viene mostrata la distribuzione della conta batterica prima e dopo il trattamento (si riporta, a titolo di esempio, il dato del terreno agar cioccolato; nel terreno CDC agar sangue anaerobi la distribuzione è molto simile). L’analisi della distribuzione, espressa statisticamente tramite il valore γ2 (positivo per entrambi i terreni di coltura), indica che negli occhi trattati con olio ozonizzato in liposomi la

Figura 4. Variazione della conta microbica nel gruppo trattato e nel gruppo controlloFigura 4. Variazione della conta microbica nel gruppo trattato e nel gruppo controllo

Figura 5. Distribuzione della conta batterica prima (a) e dopo (b) trattamento con olio ozonizzato in liposomi, su terreno agar cioccolato. Si nota come dopo il trattamento le curve di contaminazione siano decisamente spostate verso la carica “0” o molto ridotta

A) Eventi avversi oculari (AEs) Grado Assente Tracce Lieve Moderato Grave p

Iperemia congiuntivale, n (%) 171 (98.28) 3 (1.72) 0 (0.00) 0 (0.00) 0 (0.00) <0.0001 Secrezione congiutivale, n (%) 0 0 0 0 0 Papille congiuntivali, n (%) 0 0 0 0 0 Anomalie corneali, n (%) 0 0 0 0 0

Cheratiti, n (%) 0 0 0 0 0 Dolore oculare, n (%) 0 0 0 0 0

B) VAS Molto confortevole Lieve discomfort Moderato discomfort Grave discomfort p Comfort, n (%) 167 (95.98) 6 (3.45) 1 (0.57) 0 (0.00) <0.0001

probabilità di avere una condizione di “contaminazione 0” è molto elevata. Questa importante azione antibatterica dell’olio ozonizzato, potrebbe essere legata sia all’effetto battericida diretto che alla capacità dell’ozono di contrastare la formazione e di dissolvere il biofilm batterico, creando un ambiente più “ostile” sulla superficie oculare per l’adesione dei batteri. Per quanto riguarda la tollerabilità del trattamento, solo in 3 (1.72%) pazienti dei 174 in studio è stata registrata una iperemia congiuntivale appena rilevabile (Grado 1), mentre non sono stati segnalati altri segni clinici a carico della congiuntiva (secrezione, papille) o della cornea. Tutti i pazienti trattati hanno mostrato un alto grado di soddisfazione della terapia: 167 pazienti (95,98%) hanno indicato il trattamento come “molto confortevole”, mentre 6 (3,45%) hanno segnalato un lieve discomfort e solo 1 paziente (0,57%) un discomfort moderato. Non sono stati registrati casi di endoftalmite postintervento. Lo studio, effettuato su un campione clinico di grandi dimensioni, ha individuato una ampia varietà di batteri presenti sulla superficie oculare dei pazienti che devono sottoporsi agli interventi chirurgici oculari, tra cui specie batteriche “anomale” e ad elevata patogenicità. Lo studio suggerisce che l’uso dell’olio ozonizzato in liposomi come terapia adiuvante al solo povidone ioduro al 5% utilizzato in sala operatoria permette una significativa riduzione della carica microbica (~92%) già prima di effettuare la profilassi intraoperatoria; l’uso sequenziale dei due antisettici, caratterizzati da un meccanismo di azione differente, potrebbe portare a uno stato di completa “sterilizzazione” della superficie oculare durante l’intervento chirurgico. L’assenza di tossicità e di potere allergizzante (l’olio ozonizzato in liposomi è costituito, fondamentalmente, da ossigeno reattivo e da fosfolipidi che sono gli stessi costituenti delle membrane cellulari) e l’assenza di molecole xenobiotiche nella formulazione topica oculare rende tale terapia sicura e efficace per una profilassi domiciliare, e quindi per una autosomministrazione, da parte di tutti i pazienti, compresi quelli con superfici oculari irritate.

Si ringraziano i co-sperimentatori che hanno partecipato allo studio: Irene Abicca - IRCSS - Fondazione “G.B. Bietti”, Roma Shehani Alexander - Clinica Oculistica Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico Umberto I, Sapienza Università di Roma, Roma Domenico Boccuzzi - Unità Operativa di Oculistica Clinica Mediterranea, Napoli Paolo Bottino - Struttura Complessa di Microbiologia e Virologia Azienda Ospedaliero-Universitaria “Città della Salute e della Scienza”, Torino Silvia Calafiore - Reparto di Oculistica Policlinico Casilino, Roma Sandra Carità - Struttura Complessa di Oculistica A.R.N.A.S. Ospedali “Civico Di Cristina Benfratelli”, Palermo Giovanna Carnovale Scalzo - Dipartimento di Oftalmologia, Università “Magna Græcia”, Catanzaro

Alessandro Di Maggio - Unità di Oftalmologia, Dipartimento di Medicina, Chirurgia e Neuroscienze Università di Siena, Siena Erminia D’Ugo - Clinica Oculistica Università “G. d’Annunzio”, Chieti Gregorio Lo Giudice - Struttura Complessa di Oculistica A.R.N.A.S. Ospedali “Civico Di Cristina Benfratelli”, Palermo Massimo Lorusso - Il Reparto di Oculistica Ospedale Generale Regionale “F. Miulli”, Acquaviva delle Fonti Roberto Muscella - Unità di Oculistica Ospedale San Carlo di Nancy, Roma Carmela Palmisano - Clinica oculistica, Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico Consorziale, Bari Rocco Pietropaolo - Dipartimento di Oftalmologia, Università “Magna Græcia”, Catanzaro Giancarlo Sborgia - Clinica oculistica, Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico Consorziale, Bari Arianna Sgheri - Unità di Oftalmologia, Dipartimento di Medicina, Chirurgia e Neuroscienze Università di Siena, Siena Lisa Toto - Clinica Oculistica Università “G. d’Annunzio”, Chieti Luca Ventre - Clinica oculistica Azienda Ospedaliero-Universitaria “Città della Salute e della Scienza”, Torino

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