Campylobacter ed E. coli patogeno

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1 Campylobacter ed E. coli patogeno

2 CAMPYLOBACTER

3 CAMPYLOBACTER L infezione da Campylobacter rappresenta insieme a quelle da Salmonella e Rotavirus la causa più frequente di diarrea acuta in Italia e nel mondo Campylobacter è un patogeno di origine zoonosica che ha come serbatoio numerose specie animali (spt. aviari), e come veicolo di trasmissione gli alimenti di origine animale

4 TASSONOMIA Campylobacteriaceae Famiglia Campylobacter Arcobacter Helicobacter Genere circa 20 specie

5 TASSONOMIA

6 CLASSIFICAZIONE E CARATTERISTICHE DEL GENERE CAMPYLOBACTER Spirilli ricurvi (singola o multipla) a S Gram - Non sporigeni, ossidasi +, Estremamente (moto a vite) mobili Sono microaerofili sensibili all O2 (5-10% CO2) Generalmente non crescono in atmosfera anaerobia aerobia o Non fermentano né metabolizzano i carboidrati

7 CLASSIFICAZIONE E CARATTERISTICHE DEL GENERE CAMPYLOBACTER C. jejuni e C. coli sono le principali specie responsabili di enterocolite nell uomo Queste 2 specie si distinguono dalle altre per l optimum di T elevato (42 C) C. jejuni comprende due sottospecie: sottospecie jejuni (causa più comune di enterocolite nell uomo) e sottospecie doylei

8 SERBATOIO (1) Il principale serbatoio dei Campylobacter patogeni è rappresentato dal tratto alimentare di una ampia varietà di animali sia selvatici sia domestici a sangue caldo (pollame, bovini, suini, uccelli, cani, gatti, roditori); Isolato da acque superficiali, fiumi e laghi con una prevalenza del 50%; Isolato anche dalla sabbia di spiaggie balneabili con una prevalenza 45%.

9 SERBATOIO (2) Campylobacter viene introdotto nell acqua attraverso i liquami e le feci di animali selvatici e di uccelli È isolato spesso nei mesi invernali, per la capacità di sopravvivenza alla basse T (fino a 4 settimane a 4 C) Nell acqua e in altri ambienti subottimali si può trasformare in uno stato vitale non coltivabile la cui importanza nella trasmissione è ancora poco chiara C. jejuni è presente soprattutto nel pollame C. coli è presente soprattutto nei suini

10 SERBATOIO (3) È un componente comune della flora intestinale degli animali, per cui la carne viene inevitabilmente contaminata dal contenuto fecale durante la macellazione e l eviscerazione, anche se il numero di batteri diminuisce durante la macellazione per la disidratazione che avviene con la refrigerazione forzata; Tutte le specie crescono a 37 C (optimum C) e non sopravvivono alla cottura; Non crescono sotto i 28 C; Sopravvivono nel latte e nell acqua per parecchie settimane a 4 C e nel pollame per parecchi mesi; Molto sensibili alla disidratazione e a bassi valori di ph (<5.1).

11 QUADRO CLINICO I sintomi ed i segni (diarrea, febbre, ecc ) delle enteriti causate da Campylobacter non sono distinguibili da quelle causate da altri patogeni enterici; Nei paesi in via di sviluppo, l enterite da C. jejuni/coli è più lieve nelle popolazioni autoctone, mentre nei turisti si osserva un quadro clinico più grave (diarrea del viaggiatore); Il periodo di incubazione varia da 3 a 5 gg; Nell adulto si registra un quadro prodromico di 48 ore con febbre (>38 C), malessere, cefalea, vertigine, mialgie, nausea, vomito e dolore addominale crampiforme. Segue la diarrea che dura almeno 1 giorno (fino a 8 e più scariche/die); L enterite da C. jejuni è autolimitante; la maggior parte dei pazienti guarisce in 7 gg (nel 25% dei soggetti perdura il dolore addominale o si può avere una ricaduta più lieve).

12 QUADRO CLINICO Il bambino è colpito meno gravemente dell adulto; Peculiare è la presenza di sangue nelle feci nella quasi totalità dei casi (2-4 gg dopo l insorgenza dei sintomi); Dolore addominale molto simile a peritonite acuta; La batteriemia è molto frequente, ma descritta solo episodicamente in soggetti immunodepressi per la rarità con cui vengono prelevate emocolture a pazienti febbrili con diarrea e l elevata esigenza dei Campylobacter; Esiste l associazione (20-40%) fra l infezione da C. jejuni e GBS (una malattia acuta demielinizzante dei nervi periferici) (immunità crociata).

13 PATOGENESI Fattori specifici dell ospite (stato di salute, età, immunità umorale) Fattori specifici del microrganismo in grado di disturbare la capacità di assorbimento intestinale danneggiando le cellule epiteliali mediante: invasione cellulare produzione di tossine (enterotossina simil colerica, citotossine) meccanismo indiretto (molecole di adesione e di invasione, proteine della membrana esterna, flagelli e motilità, meccanismi di acquisizione del ferro, fattori citotossici e citotonici).

14 PATOGENESI

15 PATOGENESI La dose infettante dipende da molti fattori (virulenza del ceppo, veicolo con il quale viene ingerito, suscettibilità individuale); La popolazione a rischio include soggetti anziani, bambini, soggetti immunocompromessi; I giovani adulti (15-25 anni) sembrano più suscettibili e più esposti; Il veicolo con il quale ingerito è molto importante per lo sviluppo della malattia (la presenza di sostanze in grado di tamponare l acidità gastrica favoriscono la colonizzazione e l infezione); I pazienti affetti da campilobatteriosi possono sviluppare immunità verso il ceppo batterico (in grado di proteggere verso la malattia ma non verso l infezione).

16 EPIDEMIOLOGIA Prevalenza nell uomo Le infezioni si manifestano come casi sporadici, o come piccoli episodi epidemici intrafamiliari o più vasti (Maggio e Ottobre) Tutti i gruppi di età possono essere infettati anche se è maggiore nei giovani (15-25 anni) e bambini L incidenza della campilobatteriosi sembra essere area dipendente (aree geografiche ed aree urbane e rurali) L incidenza aumenta all aumentare della latitudine Alcuni ceppi predominano durante i mesi estivi ed altri nei mesi invernali Nei paesi dove esiste la sorveglianza per questa infezione la prevalenza spesso supera quella causata da Salmonella

17 EPIDEMIOLOGIA Prevalenza negli alimenti e fattori di rischio La prevalenza è elevata in una vastissima varietà di alimenti di origine animale e non (pollame, carne bovina, suina, latte non pastorizzato, prodotti lattei, pesce, prodotti ittici, ostriche, mitili); Fattori di rischio associati ad episodi epidemici: - consumo di latte non pastorizzato - acqua non trattata - consumo di alimenti contaminati Fattori di rischio associati ad episodi sporadici: - consumo di pollame non adeguatamente cotto - manipolazione pollame crudo - contatto giornaliero con cani e gatti - ingestione di acqua non potabile - consumo di latte e prodotti caseari non past. - carni bovine e suine alla griglia - consumo di fegato di pollo - viaggi

18 PREVENZIONE E CONTROLLO Data la distribuzione ubiquitaria di Campylobacter nell ambiente, le possibilità di prevenzione e controllo nella catena alimentare dipende in larga misura dalla gestione della produzione primaria, cioè dalla possibilità di prevenire l introduzione del Campylobacter negli allevamenti e di prevenire la contaminazione fecale di alimenti pronti per il consumo come frutta, verdura e frutti di mare; Le misure igieniche preventive lungo tutta la filiera di produzione dalla macellazione al prodotto finito sono i mezzi più efficaci per controllare i patogeni a trasmissione alimentare (HACCP).

19 PREVENZIONE E CONTROLLO A livello del consumatore, le misure preventive dovrebbero essere basate essenzialmente sull indicazione dei rischi: manipolazione e conservazione degli alimenti contaminazione crociata consumo di cibi non adeguatamente cotti consumo di acqua contaminata

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21 Escherichia coli 0157:H7

22 Escherichia coli Famiglia Enterobacteriaceae, Gram E. coli è stato isolato per la prima volta da Escherich (1885) come normale componente della flora intestinale degli animali a sangue caldo Per differenze sierologiche, epidemiologiche e patologiche si distinguono 4 gruppi: 1. E.coli enteropatogeni (EPEC) 2. E.coli enteroinvasivi (EIEC) 3. E.coli enterotossigeni (ETEC) 4. E.coli enteroemorragici (EHEC) o E.coli O157:H7

23 Escherichia coli Si distinguono due biotipi in base al IMViC: biotipo 1: vi rientrano il 95% dei ceppi isolati biotipo 2 Tipizzazione sierologica Kauffmann. I diversi ceppi sono distinti sulla base degli Ag di superficie: Antigeni somatici (O), flagellari (H), capsulari (K) e delle fimbrie (F); attualmente sono stati classificati 174 Ag. O, 56 Ag. H e 80 Ag. K; Il 4-10 % sono portatori sani di ceppi enteropatogeni La maggior parte dei ceppi è considerata commensale; alcuni ceppi, invece, possiedono caratteristiche di virulenza, che li rendono patogeni, determinando infezioni a principale interessamento intestinale.

24 IMViC E un test costituito da 4 prove biochimiche, che serve a dividere le Enterobacteriaceae in due gruppi principali: 1. il gruppo E. coli 2. il gruppo di Enterobacter-Klebsiella Le prove biochimiche prevedono: Indolo Rosso metile Voges-Proskauer Citrato

25 E.coli enteropatogeni (EPEC) Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambini. La malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nelle nurserie anche se, più raramente, può osservarsi nei soggetti adulti. Alimenti incriminati: acqua (soprattutto per gli adulti). Malattia: la sintomatologia compare entro ore dall'ingestione del pasto contaminato, ed è caratterizzata da diarrea, febbre, vomito, crampi addominali, brividi di freddo. I ceppi più frequentemente coinvolti in questa forma morbosa sono 018, 026, 044, 055, 086, 0111, 0119, 0125, Questi ceppi non sono in grado di produrre né fattori di invasività né enterotossine.

26 E.coli enteroinvasivi (EIEC) Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambini, sono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi, e la forma morbosa indotta è molto simile a quella di Shigella. Malattia: il periodo di incubazione è in genere di 11 ore, e la sintomatologia è caratterizzata da brividi, febbre, cefalea, diarrea profusa e dissenteria. La malattia è conseguente alla penetrazione dei germi nelle cellule della mucosa del colon dove proliferano determinandone la lisi.

27 E.coli enterotossigeni (ETEC) Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti; in questi ultimi provocano la cosiddetta "diarrea del viaggiatore". Alimenti incriminati: hamburger, salsicce, formaggi, latte, acqua Malattia: il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore, la sintomatologia é caratterizzata da: febbre, crampi addominali, malessere, diarrea acquosa. La diarrea può durare fino a 20 giorni. Questi ceppi sono in grado di produrre una o più tossine sia termostabili (STa, STb) che termolabili (LT1, LT2).

28 Enterotossine termolabili (LT1, LT2) Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunità enzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunità di legame (B) identiche Determinano aumento dell AMP-ciclico nelle cellule delle cripte intestinali con diarrea acquosa

29 Enterotossine termostabili (STa, STb) Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa collegati da numerosi ponti disolfuro Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio

30 Tossine di E. coli

31 E.coli enteroemorragici (EHEC) Verocitotossigeni (VTEC) Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo 0157:H7. Questo sierotipo è in grado di determinare l'insorgenza di diarree sanguinolente che evolvono in: a) colite emorragica: il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9 giorni, la sintomatologia è caratterizzata da crampi addominali seguiti, dopo 24 ore, da diarrea che diviene sanguinolenta. In alcuni casi è presente vomito e febbre. La sintomatologia in genere scompare in 2-9 giorni; b) sindrome uremica emolitica: inizialmente caratterizzata da diarrea, successivamente si osserva un'anemia emolitica microangioepatica, trombocitopenia e nefropatia acuta; c) porpora trombocitopenica trombotica: simile alla precedente ma in questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso. Il primo sintomo spesso non è la diarrea.

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33 E.coli enteroemorragici (EHEC) Alimenti incriminati: carne macinata. Il germe è stato isolato pure dal contenuto intestinale di bovini e polli. Il meccanismo patogenico attraverso cui E. coli O157:H7 svolge la propria azione nociva non è ancora ben noto, tuttavia da esso sono stati isolati parecchi fattori di virulenza (es. verocitossine)

34 Patogenicità Produzione di tossine (verocitotossine): 1. VT1 2. VT2 VT1 presenta elevata omologia con la tossina prodotta da Shigella dysenteriae tipo 1 da cui differisce per un solo AA Particolare meccanismo di adesione del batteri all enterocita denominato attachement/effacement (adesione/distruzione) mediato dall intimina Produzione di una emolisina che consente la liberazione del Fe++ dagli eritrociti nell intestino

35 Sorgenti d infezione e modalità di trasmissione all uomo Il più importante fattore di rischio è rappresentato dal consumo di carne macinata di manzo cruda o poco cotta ma anche pollo, agnello e maiale; Frutta e verdura fresca contaminate dalle pratiche di fertilizzazione con stallatico possono costituire fonte di infezione; La tolleranza di E. coli all ambiente acido (ph<2,5) favorisce la sua sopravvivenza in cibi come: maionese, yogurt, succo di mela non pastorizzato; Cross-contaminazione dei cibi pronti da parte di cibi non cotti o da utensili utilizzati per la lavorazione dei cibi crudi; Consumo di acqua non potabile, balneazione in acqua contaminata e contatto interpersonale;

36 E. coli O157:H7 Dose infettante molto bassa ( c.f.u.)

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38 Epidemiologia Le infezioni da E. coli 0157:H7 hanno assunto un particolare interesse a causa di infezioni alimentari che si sono verificate in diversi paesi industrializzati (Stati Uniti, Canada, Gran Bretagna, Italia, ecc.). L infezione si può verificare in persone di ogni età. Le complicanze sono più frequenti in bambini ed anziani. Principale serbatoio: tratto gastrointestinale dei bovini.

39 Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia è coordinata dall ISS che svolge le seguenti attività: Indagine diagnostica su pazienti con sospetto di infezione da VTEC. Tipizzazione di ceppi di E. coli isolati da casi clinici, alimenti e animali da allevamento. Fornitura di stipiti di riferimento a laboratori del SSN. Ospitalità per brevi periodi di addestramento ad operatori di laboratori del SSN. Raccolta di dati epidemiologici e partecipazione alla rete di sorveglianza europea.

40 Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia Non esiste notifica obbligatoria dei casi di infezione da VTEC 0157:H7 e/o dei casi di sindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistema di sorveglianza è basato su: Gruppo di Studio sulla SEU della Società Italiana di Nefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte dei centri di nefrologia pediatrica. Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche in collaborazione con l Associazione Microbiologi Clinici Italiani (AMCLI). L invio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dell ISS di campioni clinici o stipiti di E. coli identificati come sospetti VTEC da parte dei laboratori del SSN.

41 Distribuzione annuale delle infezioni da VTEC in Italia dal 1988 al 2000 Il numero totale dei casi di infezione da VTEC segnalati al sistema di sorveglianza Enter-Net Italia (rete internazionale per la sorveglianza delle infezioni gastrointestinali) dal 1988 al 2000 è stato 250.

42 Distribuzione per età dei casi di infezione da VTEC

43 Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo La maggior parte dei casi è stata identificata mediante diagnosi sierologica (67,6%), mentre l isolamento dei ceppi VTEC è stato ottenuto solo nel 27,6%. Il sierogruppo 0157 è il più frequente (39,2%), ma una percentuale considerevole (42,4%) è costituita da sirogruppi non L isolamento dello stipite VTEC è particolarmente difficoltoso nei casi di SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosi clinica dopo 7-8 gg dall inizio della diarrea prodromica.

44 Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo

45 Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC

46 Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC Il maggior numero di casi (58,8%) è stato osservato tra giugno e settembre. Cause: maggiore prevalenza del patogeno nei bovini e in altre specie animali durante l estate. maggiore esposizione della popolazione ai tipi di alimento incriminati (carne cotta ai barbecue). maggiore probabilità che si verifichino abusi termici.

47 Presentazione clinica dei casi di infezione da VTEC Queste distribuzioni sono influenzate dal fatto che la maggior parte delle notifiche di infezione da VTEC proviene dal sistema di sorveglianza della SEU in età pediatrica. E quindi necessario aumentare l attenzione verso la ricerca di questi patogeni enterici nei casi di diarrea soprattutto se emorragica.

48 Dimostrazione dell eziologia da E. coli In grado di provocare malattia in volontari umani Isolamento dalle feci di un unico sierotipo Isolamento solo in caso di diarrea Anticorpi specifici nel siero dei pazienti La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia o previene l insorgenza della malattia Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare

49 Diagnostica di laboratorio per l isolamento di E. coli 0157 La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indagini microbiologiche e sierologiche: 1. Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione (terreni differenziali). 2. Identificazione e tipizzazione della tossina presente nelle feci del paziente 3. Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e di Ab anti-ag.o del ceppo VTEC infettante Per l isolamento di E. coli 0157 caratteristiche come: vengono sfruttate alcune sue incapacità di fermentare il sorbitolo in 24h incapacità di produrre β-glucuronidasi crescita inibita a 44 C.

50 Ricerca di E.coli 1. PREARRICCHIMENTO: brain-heart infusion, 3h a 35 C (25 gr in 225 ml) 2. ARRICCHIMENTO: brodo tryptone fosfato (225 ml 2X), a 44 C o 35 C se si isola E.coli O157:H7, per 20 h. 3. ISOLAMENTO: agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey (per E.coli O157:H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove il lattosio è sostituito con sorbitolo), a 35 C per 20 h 4. IDENTIFICAZIONE: con prove biochimiche e di studio del potere patogeno: a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia) b) Test su topolino lattante per la tossina ST c) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LT d) DNA-probe per i ceppi enteropatogeni e) Test sierologici per E.coli O157:H7

51 Diagnostica di laboratorio per l isolamento di E. coli 0157 Principali terreni utilizzati: 1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME TELLURITE 0157 SUPPLEMENT Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal Mac Conkey Agar per avere quale carboidrato fermentabile il sorbitolo al posto del lattosio. La selettività del terreno è incrementata dall aggiunta di cefixime e potassio tellurito. E. coli 0157 su questo terreno sviluppa colonie incolori.

52 Diagnostica di laboratorio per l isolamento di E. coli ) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR E un terreno che contiene sorbitolo e in più incorpora il metilumbelliferilglucuronide (MUG). Questo permette di evidenziare l attività β-glucuronidasica di E. coli osservando le piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366 nm: le colonie di E. coli 0157 non mostrano la caratteristica fluorescenza azzurra data dall idrolisi del MUG. 3) CHROMOGENIC E. COLI 0157 AGAR E un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari che inibiscono i Gram+) e differenziale per l isolamento e l identificazione presuntiva delle colonie di E. coli 0157 che grazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono di colore variabile da rosa a porpora.

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54 Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi: 1. Arricchimento selettivo mediante immunoconcentrazione con Ab. anti-0157 legati a supporti magnetici e non. 2. Separazione del supporto dal resto della coltura. 3. Isolamento su terreni differenziali come ad es. SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) + cefixime/tellurite. 4. Identificazione presuntiva delle colonie sospette mediante agglutinazione con lattici sensibilizzati con Ab anti Identificazione definitiva basata sulla dimostrazione della produzione di VT mediante saggi di citotossicità su cellule VERO e della presenza dei geni codificanti per i fattori di virulenza (PCR).

55 AGGLUTINAZIONE AL LATTICE E un test che permette l identificazione di E. coli 0157 in coltura, per mezzo di anticorpi specifici anti Si mescola una goccia della sospensione di particelle di lattice, sensibilizzate con un Ab di coniglio specifico contro l Ag somatico O157, con una goccia di sospensione batterica e si osserva l eventuale presenza di agglutinazione in condizioni di luce normali per non più di 1. In caso di agglutinazione si preleva un ulteriore porzione della medesima colonia e si saggia con il controllo (particelle di lattice color blu sensibilizzate con Ig di coniglio aspecifiche) per verificare che non si tratti di un ceppo autoagglutinante.

56 TERAPIA Sebbene E. coli sia sensibile agli antimicrobici più comunemente utilizzati, il trattamento antibiotico sembra aumentare la liberazione di verocitotossina che rende più facile l insorgenza della SEU. Nella maggior parte delle persone il trattamento consiste in una buona terapia di supporto. I pazienti che sviluppano complicanze (bambini <5 anni di età e anziani) è probabile che richiedano un trattamento intensivo, inclusa la dialisi e altre terapie specifiche presso centri specialistici.

57 Profilassi Evitare contaminazioni fecali durante la preparazione degli alimenti Educazione sanitaria delle maestranze che vengono a contatto con le materie prime Cottura dei cibi prima della utilizzazione Conservazione dei prodotti a temperature di refrigerazione

58 PROFILASSI Lo screening della carne per i VTEC non è considerabile una procedura di controllo efficace. L infezione da E. coli 0157:H7 può essere prevenuta: Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati e carni cotte (70 C per almeno 10 secondi al cuore del prodotto). Applicando ai macelli un corretto regime di buone pratiche di lavorazione che comprendono: - la legatura delle estremità del tubo gastroenterico prima della sua rimozione - la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a 82 C - la pulizia sistematica dell ambiente - il rispetto della catena a freddo

59 PROFILASSI Effettuando una continua sorveglianza da parte dell industria alimentare dei materiali crudi e in via di processazione, dei prodotti finiti e degli ambienti di lavorazione (HACCP); Riferendo i casi di colite emorragica alle pubbliche autorità sanitarie perché il loro intervento può prevenire ulteriori infezioni; Effettuando un corretto smaltimento delle feci delle persone infette; Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio delle mani può aiutare a limitare la diffusione dell infezione.

60 PROFILASSI Contro il rischio microbiologico degli alimenti, negli USA, negli ultimi anni, si sta diffondendo sempre più la pratica dell irradiazione degli alimenti con: raggi γ. Emessi da cobalto 60 o cesio 137. Gli alimenti vengono introdotti in camere con spessa schermatura, esposti per tempi definiti, in modo che i raggi penetrino in profondità. irradiazione con fasci di elettroni. Si utilizzano raggi β sparati da un cannone elettronico. Gli elettroni possono penetrare negli alimenti solo per pochi centimetri. Non c è presenza di materiale radioattivo irradiazione con raggi x. Prodotti se un fascio elettronico incide su un sottile foglio di metallo. Penetrano in profondità; non necessitano di materiale radioattivo.

61 EFFETTO DELLE RADIAZIONI SUI MICRORGANISMI Le radiazioni danneggiano il DNA, provocando rotture o altre modificazioni che impediscono crescita e riproduzione di microrganismi L unità di dose assorbita è detta Gray (100 rad del vecchio sistema di misura). Una dose inferiore a 0,1 kgray uccide la maggior parte dei batteri patogeni escluse le spore; fra 10 e 45 kgray inattiva spore e virus La dose letale per l uomo è 4 kgray La dose necessaria per trattare un alimento varia a seconda dell alimento e del patogeno bersaglio D-dose è l entità di irradiazione richiesta per distruggere il 90% degli organismi.

62 D-dose per patogeni selezionati a temperatura di refrigerazione

63 Ultime acquisizioni della ricerca Sequenziamento del genoma di E. coli 0157 Diversità tra E. coli 0157 e un ceppo di E. coli non patogeno: nuovi geni acquistati da batteriofagi probabilmente responsabili della sua patogenicità PATOSFERA : scambi di geni tra gruppi di una famiglia batterica

64 Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di: 1. Vaccino sperimentale per l uomo ottenuto coniugando chimicamente un polisaccaride proveniente dalla capsula del batterio alla tossina geneticamente inattivata di un altro batterio (Pseudomonas). 2. Vaccino sperimentale per il bestiame soprattutto bovino, che sarebbe in grado di eliminare il patogeno alla sua fonte maggiore.

65 Ultime acquisizioni della ricerca E in corso una ricerca negli USA c/o l ARS (Agricultural Research Service) che ha come obiettivo quello di testare l intimina come vaccino per prevenire infezioni da E. coli 0157:H7 nel bestiame bovino; utilizzando i seguenti approcci: Vaccinare scrofe gravide con intimina-0157; Provocare maialini in fase d allattamento con il patogeno per determinare se gli Ab. di origine materna siano in grado di proteggere i maialini dall infezione E. coli 0157; Vaccinare topi, maiali, e bestiame bovino con intimina 0157 transgenica (inizialmente prodotta in linee cellulari di tabacco), dosare gli Ab. anti-intimina e determinare se tali Ab. bloccano l aderenza in vitro di E. coli 0157:H7; Alimentare topi e maiali con piante transgeniche producenti intimina ed esaminare la risposta immune.

66 Shigella Famiglia Enterobacteriaceae 4 specie: Sh. dyssenteriae, Sh. flexneri, Sh. boydi, Sh. sonnei. Diverse siero varianti. Stretta omologia con E.coli bastoncelli, Gram -, immobili, aerobi-anaerobi facoltativi, con metabolismo fermentativo, catalasi + (ad eccezione di Sh. dyssenteriae), ossidasi -, fermentano gli zuccheri senza produzione di gas.

67 Shigella Dose infettante molto bassa: (10 Sh. dyssenteriae, le altre) Resiste nell'ambiente per vari giorni, in relazione all'umidità ed alla temperatura. Resiste a: 6-10% di NaCl ph per 4 h, ma solo 30' a ph 3.5 temperature di 7-46 C, ma non >48 C Si moltiplicano attivamente negli alimenti, purché non acidi

68 Epidemiologia L 'uomo ed i primati superiori sono la sola sorgente, malato o portatore convalescente (da 3-5 settimane a 5 mesi). Eliminazione fecale Trasmissione diretta o indiretta, tramite l'ambiente (acqua e alimenti). E endemica nelle zone ad alta concentrazione umana ed in condizioni igieniche scadenti: diarrea del viaggiatore. L'incidenza è in aumento, anche nei Paesi più sviluppati Nei Paesi tropicali è la causa di circa morti all'anno. I bambini di età inferiore ai 5 anni sono i più a rischio.

69 Patogenesi P. I. : h Sindrome gastrointestinale: dissenteria grave (Sh. dyssenteriae), feci contenenti sangue e muco. Crampi addominali. ulcerazioni della mucosa intestinale. Perdita di fluidi ed elettroliti. Febbre. La guarigione avviene dopo circa 4 gg. Eliminazione con le feci per varie settimane dopo la guarigione

70 Patogenesi La virulenza è legata alla presenza di un plasmide che codifica per una ESOTOSSINA (shigatossina) prodotta durante lo fase logaritmica e liberata durante quella stazionaria, come protossina, attivata dall'attività della tripsina. È costituita da due unità peptidiche A e B. Si lega alla membrana cellulare e vi penetra quando lo temperatura è di C, determinando inibizione della sintesi proteica e del DNA. E inoltre neurotossica e citotossica. Le Sh. si moltiplicano attivamente nelle cellule intestinali, determinandone la lisi e passando successivamente alle cellule vicine, innescano una risposta infiammatoria violenta, che causa la formazione di ulcere.

71 Profilassi o Buona igiene personale o Educazione sanitaria o Cottura dei cibi o Allontanamento del personale addetto alla manipolazione degli alimenti fino a negativizzazione delle coprocoltura

72 YERSINIA ENTEROCOLITICA Caratteristiche: Gram-, mobile a 22-25, immobile a temperature superiori, asporigeno, aerobio o anaerobio facoltativo. Non produce gas (o pochissimo) dal glucosio, non fermenta il lattosio, possiede un'ureasi molto attiva, ma non gelatinasi. Non è nutrizionalmente esigente, può sopravvivere per 24 ore a ph acido (3,6) e alcalino (fra 10 e 12). Si sviluppa fino al 5% di NaCl; può moltiplicarsi da 0 a 42 C, per quanto ai limiti estremi sia più esigente o più sensibile. Dopo 4 settimane a -18 C viene ridotto di 3 o 4 logaritmi.

73 Sistematica Famiglia Enterobacteriacee, comprende 3 specie sicuramente patogene per l'uomo: Y. pestis Y. pseudotubercolosis Y. enterocolitica Quest'ultima si suddivide: in 5 biotipi in base caratteristiche biochimiche in 34 sierotipi in base all'ag somatico O ed in una decina di lisotipi principali La nomenclatura dei ceppi si basa su queste caratteristiche

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75 Epidemiologia I ceppi patogeni appartengono ai sierotipi: 3:0 e 9:0 (Canada, Europa, Giappone ed Africa del Sud) 8:0 (U.S.A.) 5:0 e 13:0 Vengono detti ceppi adattati in quanto si presume che siano diventati virulenti a seguito di ripetuti passaggi nell'uomo, provocando prima infezioni a decorso atipico, successivamente malattia enterica tipica.

76 Epidemiologia La sorgente principale per le specie adattate è l'uomo ammalato o portatore, da cui si può trasmettere per contatto diretto o per via oro-fecale tramite manipolazione degli alimenti. Gli animali rappresentano un serbatoio importante per i ceppi in via di adattamento, siano essi selvatici, (roditori, uccelli), o domestici (cani, gatti, maiali. L'acqua ed il terreno sono fonti importanti di ceppi non adattati che possono contaminare le verdure. Alimenti più spesso incriminati: carne di maiale, di manzo, di pollo, latte, uova, pesce, riso, patate e carote. La pastorizzazione diminuisce la carica; la salagione ed i batteri lattici ne impediscono la moltiplicazione a temperature moderate; la coagulazione del latte la inattiva in parte e completamente la maturazione del formaggio.

77 Epidemiologia I casi di infezione riportati nel mondo sono aumentati da 23 nel 1963 a oltre 4000 nel 1974 ed oggi tale infezione è frequentissima in molti Paesi, come la Danimarca. Nonostante che tale incremento sia in parte dovuto all'aumento di interesse e sorveglianza su questa infezione, indubbiamente esso è dovuto anche a cause reali: a) consumo crescente di vegetali crudi (carote grattugiate ed insalate) in ristorazione familiare e soprattutto collettiva con conseguente maggior possibi1ità di adattamento di ceppi non adattati; b) maggior uso della refrigerazione che non inibisce la Yersinia ed anzi ne facilita l'adattamento e l'acquisizione della virulenza.

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