Nel percorso di cura del paziente con fibrosi cistica, l'indagine microbiologica delle secrezioni respiratorie rappresenta un momento fondamentale. Il ristagno di muco a livello dei bronchi, causato dal difetto genetico del gene CFTR responsabile della fibrosi cistica, conduce inevitabilmente a infezioni ricorrenti, a processi infiammatori cronici e a un danno progressivo del polmone che è la causa dell'insufficienza respiratoria cronica. Le terapie a cui sono sottoposti i pazienti con fibrosi cistica hanno l’obiettivo di prevenire il danno polmonare; questa necessità è ancora più attuale poiché i nuovi farmaci disponibili sono più efficaci se il polmone funziona meglio e la funzionalità respiratoria è migliore.
Il modello di cura attuale per la prevenzione del danno polmonare ha l'obiettivo di ridurre il numero di microbi annidati nel muco che si accumula nei bronchi controllando così i fenomeni infiammatori e prevede il ricorso ciclico agli antibiotici. In questo scenario, esami colturali delle secrezioni dell'apparato respiratorio eseguiti sia durante i periodi di peggioramento dei sintomi (riacutizzazioni), sia in fase stabile di malattia sono il cardine per la diagnosi e per il monitoraggio microbiologico del paziente con fibrosi cistica. 

Esame colturale
Il monitoraggio microbiologico dei pazienti con Fibrosi Cistica, prevede l’esecuzione di esami specifici denominati “colture” che hanno l’obiettivo di identificare i microbi presenti nelle secrezioni dell’apparato respiratorio.
È necessario distinguere tra:

• Colture eseguite in fase stabile di malattia, o colture di sorveglianza;
• Colture eseguite in corso di riacutizzazione.

Le colture di sorveglianza, eseguite in fase stabile di malattia, devono essere eseguite anche in assenza di sintomi con frequenza almeno trimestrale. Le colture di sorveglianza hanno la finalità di tenere sotto controllo lo "status microbiologico" del paziente e individuare precocemente la presenza di microrganismi "alert" o "sentinella" (microrganismi in grado di diffondersi o che portano resistenze multiple agli antibiotici) come Pseudomonas aeruginosa e Burkholderia cepacia e l'emergenza di nuove specie o di batteri resistenti agli antibiotici. L'esame colturale dei materiali raccolti in fase stabile di malattia è indirizzato alla ricerca dei batteri che più frequentemente si trovano nei polmoni dei bambini e dei ragazzi con fibrosi cistica e alla ricerca di funghi (lieviti e funghi filamentosi). Se i pazienti sono trapiantati (trapianto di polmone), in attesa di trapianto oppure già in terapia per una precedente infezione da micobatteri non tubercolari, l'indagine deve essere estesa anche a questi germi.

L'esame colturale delle secrezioni bronchiali in corso di riacutizzazione infettiva mira a identificare il germe che causa il peggioramento dei sintomi e a studiare in provetta la sensibilità di questo germe agli antibiotici per la scelta della migliore strategia terapeutica. Rispetto alle colture di sorveglianza, il pannello dei germi da ricercare è più ampio e comprende, oltre ai batteri aerobi (quelli che hanno bisogno dell'ossigeno per sopravvivere), funghi e micobatteri atipici, i virus respiratori e alcuni germi anaerobi (quelli che sopravvivono preferibilmente in assenza di ossigeno). La ricerca degli anaerobi con metodi colturali è riservata ai microrganismi più frequentemente presenti nei polmoni dei soggetti con fibrosi cistica: Prevotella, Veillonella e Bacteroides. Per la prima infezione da Pseudomonas aeruginosa e per la colonizzazione acuta e cronica da Burkholderia cepacia è valido lo stesso metodo riportato per le colture di sorveglianza.

Metodi non colturali 
Sebbene l’esame colturale rimanga l’indagine di riferimento, l’applicazione delle moderne tecniche molecolari (la ricerca del materiale genetico dei patogeni) può essere di aiuto per perfezionare la diagnosi microbiologica e in qualche caso anticipare i risultati della coltura. Le tecniche di biologia molecolare (in particolare Polymerase Chain Reaction - PCR) non devono sostituire i metodi tradizionali; devono essere, invece, una integrazione all’esame colturale. La PCR è importante, ad esempio, per la diagnosi precoce di prima infezione da Pseudomonas aeruginosa con la ricerca del materiale genetico del microrganismo direttamente nelle secrezioni respiratorie. Questo approccio è più sensibile rispetto alla coltura ovvero permette di individuare la presenza del microbo nelle vie aeree del paziente anche se è presente in un numero così limitato da non poter essere isolato all’esame colturale. Non meno importante è il ruolo della biologia molecolare nella caratterizzazione degli isolati di Burkholderia cepacia complex. Alcune specie di questo microrganismo (più esattamente sono detti genomovars) sono una controindicazione assoluta al trapianto polmonare; solo la PCR permette di distinguere i diversi genomovars, portando così un contributo importante per la corretta selezione dei pazienti da inserire nella lista per il trapianto di polmone.   

Il monitoraggio microbiologico dei pazienti con fibrosi cistica è complesso: una delle procedure più laboriose che un laboratorio di microbiologia clinica debba affrontare e portare a termine. Solo il rigoroso rispetto dei protocolli e delle raccomandazioni garantisce un risultato microbiologico con effettivo valore clinico. La coltura delle secrezioni respiratorie emesse spontaneamente (nei bambini che sono in grado di espettorare) e raccolte la mattina al risveglio, oppure raccolte per aspirazione tramite sondino (nei bambini che non sono in grado di espettorare) richiede conoscenze e competenze specialistiche e, soprattutto nei centri con un elevato numero di pazienti, un laboratorio dedicato.
Ogni laboratorio deve, comunque, sviluppare e mettere in pratica procedure specifiche per il trattamento delle secrezioni e degli altri materiali prelevati da pazienti con fibrosi cistica. I protocolli vanno rigorosamente rispettati durante l'intero processo (dalla raccolta e conservazione dei materiali fino alla compilazione del referto) a garanzia di un esame microbiologico appropriato.
In sintesi, il flusso delle analisi prevede: 

• La semina delle secrezioni respiratorie su terreni di coltura selettivi e non selettivi;
• L'incubazione del terreno di coltura a temperature e percentuali di anidride carbonica differenti per un tempo variabile da 24 a 72 ore;
• L'isolamento e l'identificazione in coltura pura dei germi "convenzionali" (P. aeruginosa, S. aureus, B. cepacia complex, A. xylosoxidans, S. maltophilia, micobatteri non tubercolari) ed emergenti (Pandorea spp, Cupriavidus spp, Ralstonia spp, ecc.);
• Lo studio in provetta della sensibilità agli antibiotici;
• L’interpretazione dei risultati e la refertazione. 

La non corretta esecuzione di una delle suddette fasi operative potrebbe avere ripercussioni importanti sul percorso di cura del paziente con fibrosi cistica. Ad esempio, il mancato isolamento dalle colture del germe P. aeruginosa può causare un ritardo nella diagnosi di "prima infezione da P. aeruginosa" e favorire la colonizzazione cronica dei pazienti in cui il batterio non è stato eliminato.
Analogamente, l'identificazione non corretta di una specie batterica potrebbe ritardare l'adozione delle misure per la prevenzione della trasmissione dell'infezione da un paziente all'altro (infezioni crociate) ed esporre così i pazienti al rischio di contrarre nuove infezioni.

Come ampiamente sottolineato da tutte le Linee-Guida (Nazionali e Internazionali), l'esame colturale delle secrezioni bronchiali nei pazienti con fibrosi cistica deve essere eseguito con una frequenza almeno trimestrale nei pazienti in fase stabile di malattia ed è indispensabile durante le riacutizzazioni della malattia polmonare.