EPIDEMIOLOGIA MOLECOLARE DELLE INFEZIONI NOSOCOMIALI

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1 MANI PULITE E QUALITÀ NELL ASSISTENZA SANITARIA Governare il rischio infettivo. 2 a parte Pescara 28 marzo 2008 EPIDEMIOLOGIA MOLECOLARE DELLE INFEZIONI NOSOCOMIALI PRINCIPI ED APPLICAZIONI A SUPPORTO DELL EPIDEMIOLOGIA EPIDEMIOLOGIA TRADIZIONALE Giancarlo Ripabelli Cattedra di Igiene

2 Scienza Scienza che studia il contributo di potenziali fattori di rischio genetici ed ambientali, identificati a livello molecolare, nell etiologia, etiologia, distribuzione e prevenzione delle malattie in ambito familiare o nelle popolazioni E basata sull epidemiologia tradizionale Deriva Deriva dall integrazione della Biologia Molecolare nella ricerca epidemiologica tradizionale allo scopo di definire la distribuzione delle malattie e i loro determinati etiologici

3 Gli obiettivi dell Epidemiologia Molecolare sono ampi ed includono: Studi descrittivi ed analitici per valutare le interazioni tra ospite ed ambiente nelle malattie Sviluppo di strategie di prevenzione per il controllo di infezioni batteriche, parassitarie e virali mediante la diagnostica molecolare

4 Il raggiungimento di questi obiettivi dipende dalla disponibilità di: Apparecchiature biotecnologiche avanzate, reagenti e materiali per l analisi di potenziali fattori di rischio genetici ed ambientali Epidemiologi molecolari esperti capaci di integrare la Biologia molecolare nella ricerca epidemiologica e nella pratica di Sanità Pubblica

5 Epidemiologia Biologia Molecolare Sanità Pubblica

6 Database PubMed chiave di ricerca PubMed: accesso 20 marzo 2008* Molecular epidemiology AND infections Molecular epidemiology AND hospital infections N PUBBLICAZIONI ANNO Tutte Pubblicazione n 470 nel database PubMed: Smith MJ et al. The clinical and molecular epidemiology of community- and healthcare-acquired acquired rotavirus gastroenteritis. Pediatr Infect Dis J. 2008, 27(1): * S1

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12 Un efficace controllo delle malattie infettive dipende: Dalla Dalla rapidità di individuazione e caratterizzazione degli agenti eziologici Dalla Dalla predisposizione di un adeguato sistema di sorveglianza per: verificare l andamento l delle malattie verificare l effetto l dei programmi di controllo e prevenzione per allertare i servizi in caso di epidemie

13 Perché applicare la biologia molecolare all epidemiologia Identificazione specie, sottotipi, ceppi Genotipizzazione interventi di Sanità Pubblica

14 Perché genotipizzare i microrganismi Per avere informazioni su: riserve di infezione associazioni d ospited vie di diffusione Per migliorare: le misure di prevenzione i sistemi di sorveglianza la definizione di caso la cura del paziente

15 Epidemiologia molecolare e malattie infettive L approccio molecolare ci permette di effettuare studi epidemiologici descrittivi ed analitici per: valutare le interazioni ospite/ambiente identificare i fattori causali definire la distribuzione delle malattie tracciare le vie di trasmissione sviluppare strategie preventive per il controllo delle patologie infettive intraprendere azioni per determinare, controllare e comprendere gli eventi

16 Epidemiologia molecolare e malattie infettive Le indagini di epidemiologia molecolare condizionano in maniera significativa la comprensione del processo di sviluppo della malattia Le tecniche di biologia molecolare permettono: di determinare perché le infezioni si verificano se esse sono potenzialmente in grado di verificarsi nuovamente nel futuro

17 Definizioni Tipi (Type( Type) Metodi di tipizzazione (Typing( system) Ceppi (Strains( Strains) Cloni

18 Tipi e Metodi di tipizzazione Un metodo di tipizzazione (typing( system) è quel sistema in grado di individuare variazioni tra microrganismi appartenenti alla stessa specie Un tipo (type( type) è un microrganismo con uno specifico profilo biomolecolare In base al metodo applicato parliamo di biotipo, sierotipo, fagotipo,, genotipo, etc.

19 Ceppo E un microrganismo (o un gruppo omogeneo di microrganismi) che mostra caratteristiche particolari che permettono di distinguerlo da altri microrganismi appartenenti alla stessa specie

20 Clone Un Un gruppo di microrganismi, discendente da un antenato comune, generatosi da una serie di replicazioni dirette I I cloni sono per definizione geneticamente correlati ed in grado di mostrare alti livelli di similarità rispetto a ceppi non correlati epidemiologicamente.

21 Metodi di tipizzazione Fenotipizzazione Genotipizzazione Biotipizzazione profilo plasmidico Sierotipizzazione RAPD Fagotipizzazione VNTR, IRS Antibiogramma geni di virulenza/tossine Batteriocine restrizione enzimatica tossine Totale Profilo proteico southern blotting (PAGE) PCR RFLP Multilocus Enzyme ribotipizzazione Electrophoresis PFGE (MLEE) AFLP Microarray Sequenziamento MLST, MVLST

22 Fenotipizzazione Vantaggi facili da eseguire Facile esaminare contemporaneamente molti ceppi test tradizionali (ampio database) Svantaggi procedure specifiche per il test reagenti specifici spesso sito-specifici specifici operatore-dipendente (abilità e manualità) Genotipizzazione Vantaggi generici riflettono la filogenesi automatizzabili non soggettivi Svantaggi costosi a volte lenti analisi dati complesse a volte sito-specifici specifici

23 Criteri di valutazione dei sistemi di tipizzazione epidemiologica molecolare Riproducibilità Buona Buona discriminazione Applicabilità a tutti gli isolati Facile Facile e rapida utilizzazione Possibilità di effettuare facilmente un gran numero di analisi Versatilità,, cioè la possibilità di applicazione a differenti microrganismi con pochi cambiamenti Possibilità di individuare marcatori molecolari (tossine, fattori di virulenza, etc.) utili per interventi preventivi

24 Nessun sistema di tipizzazione è riproducibile al 100%