Rischi microbiologici emergenti e riemergenti T I Z I A N A C I V E R A, D I P A R T I M E N T O D I S C I E N Z E V E T E R I N A R I E - U N I T O

Transcript

1 Rischi microbiologici emergenti e riemergenti T I Z I A N A C I V E R A, D I P A R T I M E N T O D I S C I E N Z E V E T E R I N A R I E - U N I T O

2 Descrizione Malattie alimentari emergenti: ovvero di nuova comparsa, oppure già esistenti ma di rapida crescita come incidenza o estensione geografica (Morse, 1995). Vari fattori ne favoriscono la diffusione patogeno in sé, ambiente, produzione e distribuzione, consumatore, cambiamenti nella popolazione e stile di vita, globalizzazione della filiera alimentare, introduzione dei patogeni in nuove aree geografiche e esposizione a pericoli sconosciuti (WHO, 2002)

3 Individuazione dei fattori importanti per comprendere il trend delle foodborne disease Rapida crescita della popolazione e un cambiamento demografico a vantaggio di popolazione anziana Ampliamento del mercato globale dei vegetali, frutta, carni, cibi etnici, da nazioni spesso prive di appropriato standard igienico Miglioramento delle logistica maggior possibilità di sopravvivenza negli alimenti e di giungere vivi e vitali al consumatore finale Maggior mobilità della popolazione

4 Individuazione dei fattori importanti per comprendere il trend delle foodborne disease Cambiamenti alimentari: cibi poco cotti ed esotici Maggior richiesta di alimenti proteici: dipendenza da paesi terzi Crescita popolazione immunodepressa Cambiamento dei metodi di produzione (biologico, intensivo a basso costo) Intrusione dell uomo in ambienti naturali selvatici Cambiamenti climatici (vettori, azione delle calamità naturali)

5 Malattie alimentari a maggior impatto Fino al 1960: Salmonella, Shigella, Cl.botulinum. St.aureus 1960: Cl.perfringens, B.cereus 1970: Rota e Coronavirus : Campylobacter, Yersinia, L.monocytogenes, nuovi ceppi di E.coli, Cryptosporidium, Cyclospora 2000: MDR per molti agenti zoonotici

6 Malattie alimentari con riservoir animale Campylobacter: pollame, altri uccelli, bestiame E.coli O 157 (STEC): bovini e altri ruminanti Salmonella:pollame, bovini, suini, rettili,.. - Salmonella Enteritidis: pollame - Salmonella Newport MDR bovini da latte e da carne - Salmonella Choleraesuis: suino Vibrio: molluschi bivalvi Yersinia enterocolitica: suino

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8 Le azioni Sforzi diretti nei confronti dei patogeni alimentari ben conosciuti, lungo tutta la filiera Emerging Foodborne disease: risorse a seguito di incidente, per es.in risposta di un rischio percepito di interesse emergente per la salute come la BSE Enormi sforzi nel campo della ricerca per migliorare la diagnosi e i metodi di rilevamento Sviluppo e incremento studi epidemiologici, reti di sorveglianza

9 Le azioni Esempi: Sequenziamento intero genoma dei patogeni di maggior interesse, Identificazione dei meccanismi di patogenicità, Valutazioni Evidence-based risk per indirizzo politico, Nuove strategie di intervento: interventi preharvest (es.vaccini per animali) o trattamenti post-harvest

10 Risultati attesi Un trend nelle foodborne diseases calante Tuttavia le evidenze raccolte dai sistemi di sorveglianza forniscono risultati spesso diversi Campylobacter: Regno Unito sistema di registrazione dal Infezioni sono cresciute fino al 2000, poi un decremento del 20% sino al Reti di sorveglianza spesso carenti, con perdita di dati

11 Malattie alimentari in un contesto più ampio

12 Food Safety through a One Health Approach Visione strategica per ridurre i rischi di malattie infettive derivanti dall interfaccia animali-uomo-ecosistema Ecosistema come approccio alla salute (Charron, 2011) Definizione in fieri, che riconosce legami fra uomo, animali, ecosistema, sfera economica nel contesto dell obiettivo della salute dell uomo.

13 Sicurezza alimentare quindi Dipende dal conoscere le caratteristiche ecologiche e le vie di diffusione così bene da poter prevenire la presenza dei foodborne pathogens nei nostri piatti Microrganismi commensali animali riduzione della presenza lungo tutta la filiera Attenzione negli allevamenti: Mangimi, acqua usato nelle pratiche zootecniche e agricole, biosicurezza Punti di lavorazione e trasformazione

14 Food safety box Correla i patogeni e le vie di trasmissione con la filiera produttiva, rappresentata dalla terza dimensione della scatola Tauxe et al, 2010

15 Salmonella Colonizza ampio range di ospiti, spesso in forma asintomatica Nonostante sforzi, CDC nel 2008: 14,9 casi / abitanti

16 Perché questa alta frequenza? Bassa dose infettante nell uomo, soprattutto in alimenti come cioccolato Capacità di svilupparsi nell alimento con ampio range di condizioni Lunga sopravvivenza Facile isolamento da alimenti contaminati

17 Salmonella Incremento salmonellosi negli anni 80 Salmonella Enteritis PT4 uova in guscio e pollame Interventi mirati (igiene e vaccinazione) Riduzione negli anni 90 Nuovi fagotipi (PT1, PT148,PT21) occupano la nicchia della PT4

18 Salmonella Ulteriore trend identificato nella trasmissione di Salmonella da veicoli inusuali prodotti freschi di origine agricola con fertilizzazione naturale Effetto della globalizzazione: Negli USA il 44% della frutta fresca, il 43% della frutta secca in guscio, 16% delle verdure è importato (Florkowski, 2008) Fattori di rischio evidenziati in Olanda Coesistenza di allevamenti intensivi ad alta densità e aree coltivabili

19 Nuovi habitat Salmonella come E.coli O157, germi con nicchia intestinale, possono sopravvivere e svilupparsi nei vegetali

20 Patogeni umani enterici e ortaggi Meccanismo di colonizzazione delle radici analogo ai Rizobatteri (Ralstonia solanacearum) Klerks et al., 2007 Dapprima vengono attaccate le radici microcolonie formazione di essudato incremento popolazione batterica invasione del tessuto radicale e parenchima, con diffusione alle parti superiori della pianta Persistenza lunga: S.Typhimurium e E.coli O157: da 3 a 6 mesi

21 Trasmissione diretta dei patogeni enterici dalle deiezioni animali alle produzioni agricole USDA per le produzioni biologiche: il concime non trattato può essere impiegato 120 giorni prima della semina se la coltivazione ha contatto diretto con il suolo, 90 giorni se non ha un contatto diretto Per gli ortaggi da consumarsi crudi è in corso la definizione di criteri più stringenti

22 Trasmissione per dilavamento Impatto dei cambiamenti meteo sul letame stoccato nelle concimaie vari studi hanno dimostrato contaminazione di terreni, acque superficiali e acque profonde adiacenti alle aziende Rischio di contaminazione da patogeni: tener in conto forza di adesione del patogeno al suolo, intervallo tra concimazione e le precipitazioni, l energia cinetica della pioggia, la topografia (direzione e velocità del flusso di acqua), densità della vegetazione, stato fisico dei reflui

23 Trasmissione dalle acque contaminate dai reflui agli ortaggi Raccolta delle acque superficiali per uso in irrigazione agricola natura sporadica delle contaminazioni

24 Bioaereosol come fonte di disseminazione di patogeni enterici Aerosolizzazione legata ad attività in allevamento

25 Ambiente selvatico: veicolo reflui animali domestici produzioni vegetali Episodio simbolo: isolamento di E.coli O157:H7 da cinghiali spinaci- bovini in California (Jay et.al, 2007)

26 Metodi per il controllo del rischio patogeni umani enterici-vegetali Post-harvest: sanitizzazione mediante clorazione (200 ppm) non efficace, aumento del rischio per alterazione dell ecologia microbica Pre-harvest: Approccio sistematico, con benefici su produzioni vegetali e allevamento Riduzione dell esposizione Controllo del regime alimentare Azioni dirette (vaccinazione, fagi, sostanze antimicrobiche ) Ulteriori approfondimenti

27 Le fonti di malattia alimentare E.coli O USA Olanda 30% outbreak legati ad ortofrutta (22% vegetali e 8% frutta) 64% legati ai bovini e alimenti derivati 21% da contatto con animali-concimi 18% contatto personapersona 12% consumo carne bovina poco cotta RASFF: 7,7% delle allerte per patogeni nell uomo in ortofrutta ( )

28 Campylobacter Interventi effettuati scarsamente efficaci, ed hanno consentito primariamente di conoscere le vie di trasmissione dell infezione Piani strategici in molte nazioni che coinvolgono allevamento, macellazione e trasformazione, utilizzatore finale Effetti limitati e in poche nazioni: Nuova Zelanda: bagni iperclorati postmacellazione

29 Campylobacter Effetti limitati e in poche nazioni: Scandinavia (Islanda, Norvegia, Danimarca) test and freeze Test in allevamento allevamenti positivi congelamento delle carcasse dopo la macellazione Risultati per incentivi economici e spinta ad adottare misure preharvest Cambiamenti demografici e immunità acquisita responsabili del nuovo trend in crescita dell infezione?

30 Campylobacter Occorre considerare anche nuove nicchie, a cui si adatta grazie alla plasticità del genoma, ancora poco studiato L adozione di un sistema di analisi del genoma basato su MLST (MultiLocus Sequence Typing) evidenzia un alto tasso di mutazioni puntiformi, acquisizione di DNA estraneo, che gli consentono un buon adattamento pur non essendo in grado di svilupparsi al fuori di un ospite resistenza ai fluorochinoloni

31 La resistenza agli antimicrobici dei patogeni alimentari Salmonella: resistenza è sierotipo dipendente con resistenze legate agli antimicrobici più spesso usati in allevamento e in modo particolare per sierotipi con Typhimurium, Virchow, Derby e Newport S.Enteritidis raramente è MDR, ma mostra un incremento della resistenza ad a.nalidixico S.Typhimurium MDR il fagotipo DT104 Molti ceppi resistenti ai betalattamici

32 La resistenza agli antimicrobici dei patogeni alimentari Campylobacter: resistenza ai fluorochinoloni S.aureus meticillino resistenti (MSRA): isolati sia da animali da compagnia che da alimenti. Emergenza di ceppo MRSA NT negli allevamenti, carni suine e operatori agricoli

33 CONCLUSIONI P R E N D E I N C O N S I D E R A Z I O N E A I F I N I D E L R I S C H I O P E R L A S A L U T E P U B B L I C A : E C O N O M I A A S P E T T I S C I E N T I F I C I, T E C N O L O G I C I E I N D U S T R I A L I C U L T U R A E D E M O G R A F I A N A T U R A E A M B I E N T E C O M P O R T A M E N T O D E L C O N S U M A T O R E F O R M A Z I O N E / S I S T E M I DI S O R V E G L I A N Z A P O L I T I C H E A G R I C O L T U R A

34 CONCLUSIONI

35 CONCLUSIONI

36 CONCLUSIONI

37 CONCLUSIONI

38 Conclusioni La disamina bibliografica e la valutazione storica evidenziano come la capacità dei microrganismi di adattarsi e colonizzare specifiche nicchie costituirà una sfida globale anche per il XXI secolo Fattori demografici, economici, produttivi ed ambientali influenzeranno l impatto dei patogeni sulla popolazione Necessità di robusti sistemi di sorveglianza nazionali e reti mondiali Studi per migliorare la conoscenza delle interazioni di questi microrganismi con l ambiente lungo tutta la filiera per sviluppare nuove strategie di prevenzione e poi di controllo