Le Malattie Veicolate da Alimenti - Fabriano,

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1 Le Malattie Veicolate da Alimenti - Fabriano, Le infezioni da E.coli produttori di verocitotossina (VTEC) in Italia e la attività del laboratorio Nazionale e Comunitario di riferimento presso l ISS Alfredo Caprioli EU Reference Laboratory for Escherichia coli Istituto Superiore di Sanità, Rome, Italy

2 VTEC: Verocytotoxin-producing E. coli tra i più temibili patogeni alimentari! Manifestazione clinica molto grave Colite emorragica Sindrome Emolitico Uremica (SEU)

3 VTEC: Verocytotoxin-producing E. coli tra i più temibili patogeni alimentari! Epidemie nella comunità

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5 Sindrome emolitico uremica (SEU) Anemia emolitica microangiopatica Trombocitopenia Insufficienza renale acuta (richiede dialisi) 80% dei casi è associata a infezione intestinale da VTEC Si verifica nel 5-10% dei bambini con infezione intestinale da VTEC

6 Patogenesi delle infezioni da VTEC nell uomo Ingestione 2-4 giorni Adesione/colonizazione Crampi addominali, diarrea 1-2 giorni Passaggio VT nel sangue - Azione su endoteli colon Diarrea emorragica 90% Guarigione 5-7 giorni 10% SEU Azione della VT sugli endoteli renali

7 Sorveglianza della SEU in Italia La SEU è un indicatore robusto dell incidenza di infezioni da VTEC in una popolazione Dal 1988, notifica su base volontaria Obiettivi: seguire il trend di incidenza seguire i sierogruppi VTEC associati studiare I fattori di rischio individuare episodi epidemici nella comunità

8 Sorveglianza della SEU in Italia Registro Nazionale SEU Società Italiana Nefrologia Pediatrica Coordinamento ISS Centri di nefrologia pediatrica

9 Italia Diagnosi infezione da VTEC Isolamento e identificazione VTEC Ricerca VT libera nelle feci Ricerca anticorpi anti-lps: O157, O26, O103, O111, O145 Anticorpi anti-lps Citotossicità su cellule Vero Amplificazione PCR dei geni di virulenza

10 Incidenza media 0,38/ SEU in Italia: n o. o f H U S c a s e s 541 (74,7%) Casi notificati: (20,6%) 34 (4,7%) < 4 yrs yrs. >10 yrs.

11 SEU in Italia: sirogruppi VTEC % no. of HUS cases % 11.3% 11.1% 7.1% 5.0% 0 O157 O26 O145 O111 O103 others VTECserogroup

12 SEU in Italia: sirogruppi VTEC O157 O26 O145 O111 O103 others % of total VTEC+ cases 100% 75% 50% 25% 0% Years

13 VTEC orgine zoonotica Portatori asintomatici Colonizzazione

14 VTEC vie di trasmissione: alimentare Filiere animali: contaminazione primaria di carne e latte

15 VTEC vie di trasmissione: ambientale Contaminazione ambientale Suolo Acque superficiali

16 VTEC vie di trasmissione: alimentare Filiera vegetale

17 VTEC vie di trasmissione Contatto Diretto con i ruminanti Visita ad aziende agricole - petting zoos

18 La Direttiva Zoonosi Direttiva 2003/99/CE del 17 novembre 2003 sulle misure di sorveglianza delle zoonosi e degli agenti zoonotici (abroga la direttiva 92/117/CE) Regolamento CE n.2160/2003 del 17 novembre 2003 sul controllo della salmonella e di altri agenti zoonotici specifici presenti negli alimenti

19 La Direttiva Zoonosi 2003/99/CE Allegato I A Prima fascia di priorità Salmonella Escherichia coli VTEC Campylobacter Brucella Listeria monocytogenes Mycobacterium bovis Echinococco Trichinella

20 Regolamento EC No 882/2004 sui controlli ufficiali The EU Reference Laboratory for Escherichia coli, including Verotoxigenic E. coli (VTEC) Unit for Foodborne Zoonoses and Veterinary Epidemiology Department of Veterinary Public Health and Food Safety Istituto Superiore di Sanità, Rome, Italy

21 Regulation (EC) 882/2004 on official controls TITOLO III REFERENCE LABORATORIES EU Reference Laboratories (EU-RL) for specific food and feed hazards and for specific animal diseases (Art. 32). National Reference Laboratories (NRL), which are designated by Member States for each CRL (Art. 33)

22 Regulation EC No 776/ EU-RLs, selected and designated for 5-years periods upon public calls 14 EU-RLs for animal health 14 EU-RLs for chemical risks in food and feed 13 EU-RLs for biological risks in food and feed

23 14 EU-RLs for Animal Health 1. Classical swine fever 2. Foot and mouth disease 3. African horse sickness 4. Avian influenza 5. Newcastle disease 6. Swine vesicular disease 7. Fish disease 8. Bivalve mollusc diseases 9. Bluetongue 10. African swine fever 11. Zootechnics 12. Equine diseases 13. Monitoring the effectiveness of rabies vaccination 14. Brucellosis

24 9 EU-RLs for foodborne zoonoses 1. Escherichia coli (VTEC) 2. Salmonella 3. Campylobacter 4. Listeria monocytogenes 5. Coagulase-positive Staphylococci 6. Antimicrobial resistance 7. Parasites (Trichinella, Echinococcus,.) 8. Viral and bacterial contamination of bivalve molluscs 9. TSE

25 Functions and duties of EU-RLs (882/2004, Art. 32) To provide NRLs with analytical reference methods To produce and distribute reference materials To organise comparative testing (Proficiency Tests) To conduct training for NRLs, (annual workshop, courses, visits to CRL) To provide scientific and technical assistance to the Commission

26 Funzioni e compiti degli NRL (882/2004, Art. 33) Collaborano con il CRL di riferimento Coordinano l attività dei laboratori nazionali ufficiali impegnati nel controllo deli alimenti Organizzano prove analitiche comparative (ring test) tra i laboratori nazionali ufficiali Trasmettono le informazioni ricevute dal CRL alle autorità competenti e ai laboratori nazionali ufficiali Danno assistenza tecnico-scientifica alle autorità competenti

27 La rete dei Laboratori di Riferimento in EU EU CRL Stati Membri NRLs (27) Livello locale Laboratori nazionali ufficiali impegnati nel controllo deli alimenti (IZS, ASL, ARPA)

28 Tutti i sierogruppi VTEC sono patogeni per l uomo? VTEC ASSOCIATI CON MALATTIA GRAVE (DIARREA EMORRAGICA, SEU) VTEC >100 sierogruppi Additional virulence properties Attaching/Effacing adhesion O157 O26, O111, O103,O145,. O104:H4

29 Detection of pathogenic non-o157 VTEC in food

30 Detection of pathogenic VTEC in food Proficiency tests organized by the EU-RL VTEC 2008: Bacterial strains 2009: Carcass swabs 2010: Milk 2011: Vegetables (spinach)

31 ISO/DTS for VTEC in food Recommended by EFSA for the detection of VTEC in food and animal samples

32 Notification to ECDC by Germany EWRS on 22 May Urgent inquiry on 24 May 1

33 Outbreak of Shiga toxin-producing E. coli in Germany 2 Giugno

34 STEC O104:H4 outbreak, Germany 2011 Source: Robert Koch Institute. Report: Final presentation and evaluation of epidemiological findings in the EHEC O104:H4 outbreak, Germany Berlin EWRS on 22 May Urgent inquiry on 24 May STEC-Gastroenteritis HUS Number of cases May June July Date of disease onset 2011 (Diarrhea)

35 Incidence of HUS during the STEC O104 outbreak German cases /100,000 population Source: Robert Koch Institute. Report: Final presentation and evaluation of epidemiological findings in the EHEC O104:H4 outbreak, Germany Berlin 2011.

36 STEC O104:H4 outbreak, Germany 2011 Of HUS cases, - 68% women - Median age 42 years (0-91 years) - Bloody diarrhoea in 79%

37 16 June

38 E.coli entero-emorragico Adesione attaching/effacing E.coli entero-aggregativo Shiga toxin-negativo

39 STEC O104:H4 outbreak Maggio Studi caso controllo: Insalate miste CETRIOLI (VTEC +) STEC-Gastroenteritis HUS Number of cases May June July Date of disease onset 2011 (Diarrhea)

40 The cucumber lead - 26 May

41 30 Maggio Cetrioli negativi per VTEC O104

42 STEC O104:H4 outbreak Maggio Studi caso controllo: Insalate miste CETRIOLI (VTEC +) STEC-Gastroenteritis Number of cases Giugno Studi di coorte: Germogli HUS VTEC May June July Date of disease onset 2011 (Diarrhea)

43 STEC O104:H4 outbreak Maggio Studi caso controllo: Insalate miste CETRIOLI (VTEC +) STEC-Gastroenteritis Number of cases Giugno Studi di coorte: Germogli HUS 24 Giugno Epidemia in Francia: VTEC O104:H4 GERMOGLI!! May June July Date of disease onset 2011 (Diarrhea)

44 Outbreak of HUS cases associated with fenugreek sprouts in France, June 2011 Photo of raw vegetable buffet Mustard sprouts Rocket sprouts Fenugreek sprouts Raw vegetables: cucumber, pepper, carrots, tomatoes, lettuce

45 Il ruolo dei germogli e dei semi usati per la produzione FIENO GRECO. 16 casi di infezione da VTEC O104:H4 in un party presso una scuola Tracing Back coordinato da EFSA Consumo di Germogli preparati dai bambini!!

46 Detection of pathogenic non-o157 VTEC in food

47 Detection of pathogenic VTEC in food Aimed at the top 5 serogroups O157, O26, O111, O103,O145,. STEP 1 18 h 5 h Real Time PCR for vtx genes Negative samples are released in 24 h

48 Detection of pathogenic VTEC in food Real Time PCR for eae gene STEP 2 (2h) Attaching/Effacing adhesion Real Time PCR for serogroup-associated genes STEP 3 (2h) Presumptive detection of pathogenic VTEC in 30 h

49 Detection of pathogenic VTEC in food STEP 4 (18-20 h) O-specific IMS Isolation of pathogenic VTEC in 48 h

50 E.coli entero-emorragico Adesione attaching/effacing E.coli entero-aggregativo Shiga toxin-negativo

51 What happened with VTEC O104:H4 Real Time PCR for vtx genes Real Time PCR for eae gene Attaching/Effacing adhesion VTEC O104:H4 Real Time PCR for O104 and H4 genes wzxo104 (Bugarel M. et al. 2010) flich4 (designed on a GeneBank sequence)

52 Detection of VTEC O104 in food

53 Detection of VTEC O104 in food The time line Time 0 Sample received by the lab 24 h Sample negative for VTEC released h Presumptive positivity for VTEC O h Colonies are available for confirmation h Presumptive positivity is confirmed or rejected

54 EU-RL involvment in the outbreak Methods May 24 Report of the outbreak in ProMed May 25 Alert to NRLs May 27 1 st Draft method for VTEC O104 sent to NRLs June 1 Outbreak strain received from Robert Koch Inst. June 2 Method evaluated, revised and sent to NRLs June 3-6 Reference DNA from VTEC O104 sent to 14 NRLs as positive control June 9-15 Reference DNA sent to other 28 Labs

55 EU-RL involvment in the outbreak Analytical activities May 31 Samples (cucumber) from Hamburg to EU-RL June 2 Results sent to DG SANCO

56 EU-RL involvment in the outbreak Analytical activities June 14 Annex for seed analysis sent to the NRLs July 8-15 Inter-laboratory study on the detection of VTEC in naturally contaminated seeds (8 NRLs) September Examination of seed samples from Egypt

57 Outbreak of Shiga toxin-producing E. coli in Germany Gestione delle emergenze Essere preparati (Preparedness) Collaborazione intersettoriale (MED-VET) Cordinamento e chiarezza nelle competenze Comunicazione

58 Detection of pathogenic non-o157 VTEC in food

59 Detection of pathogenic VTEC in food Proficiency tests organized by the EU-RL VTEC 2008: Bacterial strains 2009: Carcass swabs 2010: Milk 2011: Vegetables (spinach)

60 Visita del Commissario Europeo alla Sanità

61 Grazie per l attenzione!