Problemi igienici legati alla presenza di Vibrionaceae nei prodotti della pesca

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1 Problemi igienici legati alla presenza di Vibrionaceae nei prodotti della pesca Tor Vergata - 07 aprile 2006 Elisabetta Suffredini C.N.Q.A.R.A. I. S. S.

2 Batteri normalmente presenti nei prodotti della pesca sulla cute e nelle branchie: specie aerobie quali Pseudomonas spp, Aeromonas spp, Acinetobacter spp, Moraxella spp a livello intestinale: germi Gram-negativi aerobi-anaerobi facoltativi quali Vibrio spp (in gran maggioranza), Alcaligenes spp, Flavobacterium spp, Xanthomonas spp e in forma più modesta alcuni Gram-positivi (Micrococcus spp, Bacillus spp, Corinebacterium).

3 Contaminazione nei molluschi Animali scavatori sessili o sedentari che si nutrono filtrando grandi quantità di acqua Durante questa attività concentrano batteri e virus eventualmente presenti nell ambiente I vibrioni si concentrano nei molluschi

4 I molluschi come veicolo di malattia 1816: Pasquier descrive la febbre tifoide in un gruppo di persone che avevano consumato ostriche raccolte da un area costiera contaminata da acque di scarico fine 800 (USA): reti fognarie > progressiva contaminazione delle acque costiere comunemente utilizzate per la crescita dei molluschi commercializzati > epidemie di febbre tifoide anni 50: tecniche per il trattamento delle acque di scarico e standard per la classificazione delle aree di allevamento e raccolta dei molluschi > diminuzione dell incidenza della febbre tifoide dati CDC (decennio 78-87, 87, negli USA): 128 epidemie e 3747 casi associati con il consumo di molluschi (Nat. Advisory Committee on Microbiological Criteria for Foods, 1992)

5 Parametri microbiologici Richiesti: E. coli e salmonelle Esclusi: virus e microrganismi patogeni autoctoni dell ambiente marino (es. Vibrioni) dati CDC: cambiamento nella natura dei rischi legati al consumo di molluschi > negli ultimi 25 anni, i patogeni batterici associabili a contaminazione fecale delle acque (ad es. coliformi e salmonelle) sono stati responsabili solo per il 4% delle epidemie associate ai molluschi, mentre i batteri naturalmente presenti nell ambiente marino sono stati responsabili per il 20% delle malattie e per il 99% delle morti (Lipp & Rose, 1997)

6 Classificazione (fonte: ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy/browser) Famiglia Vibrionaceae Vibrio (67 specie) Allomonas Catenococcus Enterovibrio Ferrania Grimontia Listonella (patogeni per pesci e molluschi) Photobacterium (ex V. damsela) Salinivibrio

7 Genere VIBRIO bacilli, Gram neg. 0,5-0,8 µm, forma leggermente ricurva, mobili per la presenza di un flagello metabolismo fermentativo (gas) e ossidativo asporigeni (ma VNC) ossidasi-positivi (ad eccezione di V. metschnikovii) sodio autoctoni dell ambiente marino patogenicità vibrione patogeno

8 Vibrioni patogeni associati a infezioni umane Specie Vibrio Cute (ferite) App. Digerente Orecchio Sito di infezione Sangue (setticemia) Sangue (batteriemia) App. respiratorio S.N.C. (meningi) 1 V. cholerae O1/O (+)????? V. cholerae non O1/ non (+) (+)? (+) O139 2 V. parahaemolyticus ++ + (+)? (+) (+) (+) 3 V. vulnificus + ++? ++ + (+) (+) 4 V. fluvialis ++?????? 5 V. alginolyticus? ++ +? (+)?? 6 Ph. damsela? ++????? 7 V. furnissii (+)?????? 8 V. hollisae ++?? (+)??? 9 V. mimicus ???? 10 V. metschnikovii (+)?? (+)??? 11 V. cincinnatiensis???? (+)? (+) 12 V. carchariae? ++????? ++ : il più comune sito di infezione, + : altri siti di infezione, (+) : raro sito di infezione,? : da stabilire. (da West, 1989, e integrata con informazioni da Oliver and Kaper, 1997).

9 Epidemiologia Vibrio cholerae: 2000> casi (4908 morti) 2001> casi (2728 morti) 2002> casi (3763 morti) Italia: 1973 (Napoli e Puglia), 1979 (Sardegna) e 1994 (Bari: 12 casi)

10 Diffusione del colera nel mondo (2000)

11 Epidemiologia Vibrio cholerae: 2000> casi (4908 morti) 2001> casi (2728 morti) 2002> casi (3763 morti) Italia: 1973 (Napoli e Puglia), 1979 (Sardegna) e 1994 (Bari: 12 casi) Vibrio parahaemolyticus & vulnificus (Mead et al. Emerging Infectious diseases (5): ): V. parahaemolyticus > ca casi V. vulnificus > 94 (37 morti)

12 V. cholerae Filippo Pacini (1854) Ambiente marino costiero, acque salmastre Sierogruppi > antigene somatico O (polisaccaride) Sierogruppo O1: colera epidemico biotipo classico: prima - sesta pandemia ( ) biotipo ElTor: settima pandemia (1961)

13 Diffusione della settima pandemia

14 V. cholerae Filippo Pacini (1854) Ambiente marino costiero, acque salmastre Sierogruppi > antigene somatico O (polisaccaride) Sierogruppo O1: colera epidemico biotipo classico: prima - sesta pandemia ( ) biotipo ElTor: settima pandemia (1961) Sierogruppo O139 (1992) ottava pandemia?

15 Sintomi clinici - dose infettante Diarrea secretoria (feci ad acqua di riso ) Incubazione: ore Dose infettante: ca 10 8 u.f.c. (ipocloridria o problemi gastrici dosi inferiori: u.f.c.) La simultanea ingestione di cibo può fornire barriera protettiva contro l acidità gastrica per i batteri, che possono quindi colonizzare l intestino tenue.

16 Marker di patogenicità Le regioni allargate rappresentano i moduli di lettura sovrapposti di ace e zot e di ctxa e ctxb. Evidenziata la sovrapposizione fra il codone di stop di zot e la prima sequenza ripetitiva per il legame con toxr, il regolatore di trascrizione dell operone ctx. (da Kaper et al., 1994)

17 Altri marker di patogenicità ace, zot, cep, ctx > CTXΦ (trasmissione orizzontale) hlya, tcp > VPI virulence pathogenicity island (coevoluzione?) st (V. cholerae non-o1)

18 Genoma di Vibrio cholerae Truksis M. et al. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1998, 95:

19 Genoma di V. parahaemolyticus Yamaichi Y et al. Molecular microbiology (5):

20 V. parahaemolyticus Autoctono dell ambiente marino costiero (regioni tropicali e temperate); temperatura-dipendente Conc. media nei prodotti della pesca: 10 3 c.f.u./g Tempo di replicazione molto breve (<12 min. in condizioni ottimali)

21 Sintomi e fattori di virulenza Gastroenterite acuta: diarrea (talora sanguinolenta), dolore addominale, nausea e vomito (a volte intensi), morti rare Incubazione: 4 96 ore (media 15 ore) Emolisine (tdh - fenomeno di Kanagawa - e trh) Dose infettante: ca unità di Vp K+

22 Dose infettante Studi su volontari: 2 x x 10 7 u.f.c. (K + ) rapido sviluppo della malattia ,6 x u.f.c. (K - ) no malattia n.b. ostriche con < 200 V.p/g causa di malattia

23 V. vulnificus Conc.. media nei prodotti della pesca: <10 3 c.f.u./g (ma fino a 10 5 ) Presente anche in acque fredde Infezioni sporadiche (letalità 40-60%) 80% dei ceppi ambientali patogeni su topo (patogenicità variabile fra i ceppi)

24 Sintomi e fattori di virulenza Febbre e nausea; lesioni cutanee; setticemia; tempo di incubazione ca. 38 ore Dose infettante:? (molluschi associati ad infezione 10 3 c.f.u./g); soggetti a rischio Ceppi virulenti: produzione strato superficiale- resistenza alla fagocitosi Siderofori:: legame con le sieroproteine apportatrici di ferro Citolisina:: distruzione del tessuto