La microbiologia delle acque

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1 La microbiologia delle acque Stefania Marcheggiani

2 Acqua e salute L'acqua è essenziale per la vita, ma allo stesso tempo può essere riserva /veicolo di malattie e/o infezione. Gli agenti inquinanti,, che si possono ritrovare nell'acqua derivano o dagli scarichi industriali e urbani, o dalle attività agricole e/o ricreative.

3 Malattie idro trasmesse Contatto con l'acqua Ingestione di acqua Actinomyces Attinomicosi Aeromonas hydrophila Gastroenterite Aeromonas hydrophila Infezioni di ferite Arizona hinshawii Gastroenterite Leptospira Leptospirosi Bacillus cereus Gastroenterite Staphylococcus aureus Infezioni di ferite Campylobacter coli Gastroenterite Pseudomonas spp Otite esterna Citrobacter freundii Gastroenterite Vibrio spp Infezioni di ferite, Plesiomonas shigelloides Gastroenterite otite esterna Proteus vulgaris Gastroenterite Pseudomonas aeruginosa Otite, congiuntivite, Providencia spp Gastroenterite infezioni urinarie, Pseudomonas aeruginosa Gastroenterite ascessi, gastro- Salmonella typhi Tifo enterite in neonati Yersinia enterocolitica Gastroenterite Adenovirus Faringiti, infezioni Vibrio cholerae Colera dell occhio Enterovirus Diarrea, meningite, Naegleria Meningoencefalite miocardite Astrovirus Enteriti Inalazione di acqua Poliovirus Poliomielite Flavobacterium meningosepticum Meneingite Rotavirus Enterite Francisella tularensis Tularemia Entamoeba hystolitica Dissenteria Legionella spp Legionellosi, Cryptosporidium Dissenteria febbre di Pontiac Giardia lamblia Enterite

4 Acqua e DM L'acqua è utilizzata sia come materia prima e/o materia di lavorazione, come: solvente, diluente, per ricostituire i prodotti, durante le sintesi, ingrediente delle preparazioni agente pulente delle apparecchiature, dei circuiti di distribuzione, del confezionamento primario, per la creazione di vapore, ecc. La qualità dell acqua deve quindi essere monitorata sia per DM che saranno poi sottoposti a sterilizzazione che non.

5 La ricrescita dei batteri nell acqua L'acqua ha un ruolo fondamentale nella prevenzione dei possibili rischi per la salute umana connessi all'uso dei Dispositivi Medici (DM). Batteri, funghi, muffe sono microrganismi che normalmente crescono nell acqua e sulle superfici in contatto con essa, sotto forma di biofilm. Si parla di ricrescita, quando la crescita di questi microrganismi si verifica dopo che l acqua e stata trattata. I principali fattori che determinano la ricrescita sono: la temperatura, la disponibilità di nutrienti la mancanza di disinfezione residua. E possibile individuare i microrganismi responsabili della ricrescita attraverso il computo delle colonie batteriche

6 Perché bisogna trattare le acque? Perché bisogna trattare le acque Lo scopo fondamentale del trattamento delle acque è di proteggere il consumatore dai patogeni e dai contaminanti idrici che possano essere nocivi o indesiderati. I processi di trattamento devono tenere conto della qualità e della natura delle fonti idriche

7 Qualità dell acqua Gli organismi indicatori in genere sono dei previsori/indicatori della presenza di patogeni nelle acque, quali virus, protozoi e batteri. la cui ricerca non può essere fatta con metodi di routine, non essendoci a disposizione metodi specifici, sensibili, economici e di facile esecuzione Gli indicatori microbiologici sono utilizzati per valutare la qualità/idonietà dell acqua potabile e per le acque di balneazione e il loro rilascio nell ambiente. Escherichia coli e gli Enterococchi intestinali sono I due indicatori microbiologici comunemente utilizzati 10% 30% 70% 90% Enterococchi intestinali Streptococchi fecali Coliformi fecali Escherichia coli

8 Norme di riferimento Bathing Water Directive (BWD), FARMACOPEA UFFICIALE DELLA REPUBBLICA ITALIANA IX ed Requisiti microbiologici delle preparazioni farmaceutiche. I suppl (ultima edizione- XII ed Drinking Water Directive (DWD), Water Framework Directive (WDF),

9 Carica Batterica Totale Il conteggio delle colonie batteriche rappresenta un metodo di analisi della qualità microbica generale dell acqua. Si basa sulla rilevazione di gruppi di microrganismi accomunati da varie caratteristiche di crescita in coltura. Questi gruppi di batteri possono essere trovati nei sistemi di distribuzione al rubinetto, nell acqua in bottiglia, E in altre fonti di acqua potabile Il metodo e in grado di rilevare la presenza in termini non specifici batteri, spore batteriche, microrganismi di origine fecale, e ospiti naturali degli ambienti acquatici, che possono alterare i caratteri organolettici dell acqua o dar luogo a infezioni opportunistiche come: Acinetobacter, Aeromonas, Flavobacterium, Klebsiella, Legionella, Moraxella, Mycobacterium, Serratia, Pseudomonas, Xanthomonas.

10 Carica Batterica Totale Le colonie possono essere fatte crescere a 22 e a 37 C, per valutare le proporzioni relative, rispettivamente, a 22 C = esprime il numero di batteri di derivazione ambientale (microflora autoctona) a 37 C = esprime il numero di batteri presumibilmente derivati da animali a sangue caldo (microflora alloctona)

11 Significato igienico-sanitario Il conteggio delle colonie batteriche e uno dei più affidabili e sensibili indicatori Indicatore dell efficacia dei trattamenti di disinfezione delle acque Indicatore di contaminazione dei sistemi di distribuzione per ricrescite di batteri nei sistemi di distribuzione e della formazione di biofilm o per fenomeni accidentali

12 Carica Batterica Totale Il conteggio delle colonie batteriche a 22 è utile per valutare l efficacia del trattamento dell acqua, quali coagulazione, filtrazione e disinfezione. la pulizia e l integrità del sistema di distribuzione e l adeguatezza dell acqua per il suo uso nella produzione di alimenti e bevande Il suo valore deve essere il più basso possibile. Un incremento nel conteggio delle colonie batteriche a 37 C può rappresentare un segnale precoce di inquinamento. consumo o l esposizione ad acqua in cui si e rilevata una presenza cospicua di questo tipo di colonie batteriche possa essere responsabile di malattie come gastroenteriti e infezioni della cute e delle mucose particolarmente in persone con compromissione del sistema immunitario

13 Significato igienico-sanitario E. coli Presente in elevate quantità nelle feci umane ed animali Indicatore di contaminazione fecale di elezione Scarsa resistenza in ambiente esterno Inquinamento prossimo nel tempo Enterococchi Intestinali Indicatori di contaminazione fecale di prevalente origine animale Indicatori dell efficacia degli interventi di potabilizzazione Contaminazione in atto

14 Patogeni opportunisti Aeromonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium Colonizzazione microbica di reti idriche (Biofilm) - fenomeni di corrosione - sviluppo di caratteri organolettici sgradevoli - produzione di acque colorate - interferenze per il rilevamento dei coliformi

15 Significato igenico-sanitario Salmonelle Pseudomonas aeruginosa Indica problemi nella gestione del sistema di approvvigionamento. Staphylococcus La presenza di S. aureus nell acqua e considerata un utile indicatore di inquinamento dell acqua destinata ad uso ricreazionale. S. aureus è in grado di sopravvivere a lungo e di riprodursi anche nei sistemi di distribuzione; e resistente all azione del cloro. E una spia di un serio deterioramento nella qualità, spesso si associa anche ad alterazioni delle caratteristiche organolettiche dell acqua. In genere si rinviene nei sistemi di distribuzione in cui c e un basso flusso e un aumento della temperatura dell acqua.

16 Analisi microbiologiche Prima di iniziare l esecuzione di una prova microbiologica è necessario preparare e sterilizzare le attrezzature, i terreni di coltura e/o i diluenti Etichettare tutti i campioni

17 Campionamento Il campionamento rappresenta la fase dell'intero procedimento analitico cruciale perché incide in modo predominante sull'affidabilità dei risultati dell'analisi microbiologica. Durante il prelievo devono essere osservate le buone pratiche di laboratorio e le norme di settore: Eseguito da personale qualificato; Tutti i campioni devono essere etichettati Trasporto e conservazione eseguite in modo adeguato Ecc

18 Metodi di enumerazione

19 MF MPN Il terreno utilizzato per E. coli, il TBX agar (Triptone Bile X-glucuronide), contiene un complesso cromogeno 5- Br-4-Cl-3-indolil-β-D-glucuronide (X- Gluc). E. coli possiede un enzima, la β-dglucuronidasi, che è in grado di idrolizzare il complesso e consumare lo zucchero. Questa reazione di idrolisi determina un accumulo all interno della cellula batterica del cromogeno, che conferisce alle colonie la tipica colorazione blu, verde-blu. UFC/ml Nei pozzetti è presente il complesso fluorogeno 4-metilumbelliferil--β-Dglucuronide (MUG), E. coli e β- Dglucuronidasi idrolizza il complesso con l enzima β- glucuronidasi. Tale reazione è evidenziata dall emissione di fluorescenza che può essere rilevato da una luce ultravioletta ( = 366 nm). Questo enzima è presente nel 95% degli E. coli, al 50% Shigella e 30% Salmonella, nessun altro enterobatterio presenta questa attività MUG (+). Essendo presenti nelle acque superficiali in modo irrilevante Shigelle e Salmonella E. coli rappresenta la quasi totalità degli enterobatteri. MPN/ml

20 Conta Batterica Totale

21 Enterococchi

22 Escherichia coli

23 Salmonella spp

24 Staphylococcus

25 Pseudomonas areugionosa

26 Linea Guida Le evidenze scientifiche forniscono le basi delle raccomandazioni di questa Linea Guida A) Questionario informativo Si basa su interrviste dirette al momento della visita nelle aziende per raccogliere informazioni sulle responsabilità e modalità di gestione Utilizzo, Manutenzione Controllo, di sistemi di trattamento delle acque nelle aziende che producono MD It Da questi dati è stato possiblibe raccogliere dati utili per elaborare le raccomandazioni di questa linea guida

27 Linea Guida evidenze sperimentali B) Analisi microbiologiche, 1. Set di microrganismi Conta batterica totale 22 C e 37 C, Pseudomonas spp, Staphylococcus spp, Salmonella spp, Escherichia coli, Enterococchi intestinali 2. Piano di monitoraggio Tre campionamenti con cadenza mensile 3. Scelta dei punti di campionamento Sono stati selezionati cinque punti rappresentativi in posizioni critiche dell impianto: Punto 1: acqua di ingresso Punto 2: acqua dopo il trattamento acqua con osmosi inversa Punto 3: acqua dopo il secondo trattamento (distillazione, filtrazione, ecc.). Punto 4: punto di campionamento nell'area di lavaggio Punto 5: il punto di utilizzo più lontano dalla voce.

28 .Linea guida _2_2_1.jsp?lingua=italiano&id=2421

29 .Linea guida L'ISS ha organizzato una conferenza nazionale in cui i risultati dello studio sono stati discussi e condivisi con le stakeholders del settore MD

30 .Linea guida

31 .Linea guida

32 Grazie per l attenzione