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Infezioni alimentarida
E coli patogeno
Escherichia coli
Famiglia Enterobacteriaceae Gram ndash
E coli egrave stato isolato per la prima volta da Theodor Escherich(1885) come normale componente della flora intestinale deglianimali
These are Gram-negative facultative anerobic rods They lack cytochrome oxidase and are referred to as oxidase negative
Antigeni maggiori delle Enterobacteriaceae
I membri di questa famiglia sono antigenicamente molto complessi e possono essereidentificati in base agli antigeni K H ed O mediante agglutinazione con Abs specificiLrsquoAg K egrave rappresentato dal polisaccaride capsulare (la capsula talvolta egrave di naturaproteica) definito Vi in Salmonella E coli K1 egrave responsabile di meningiti neonataliLrsquoAg H egrave rappresentato dalle proteine flagellari (non presente in Klebsiella e Shigella)LrsquoAg O egrave rappresentato dalla porzione polisaccaridica esterna del LPS
1048633 1048633 Tipizzazione sierologica KauffmannI diversi ceppi sono distinti sulla base degli Ag di superficie Antigeni
somatici (O) flagellari (H) capsulari (K) e delle fimbrie (F)
Attualmente sono stati classificati 174 Ag O 56 Ag H e 80 Ag K
Escherichia coli
Electron micrograph of a cluster of E coli bacteria magnified 10000 times Each individual bacterium is oblong shaped
Escherichia coli cells propel themselves with flagella(long thin structures) arranged as bundles that rotatecounter-clockwise generating torque to rotate thebacterium clockwise
Antigene H il flagello
Escherichia coli
Pathogenic Escherichia coli
Ecoli though not quite as abundant as many assume are none the less important natural
partners in the animal gut accounting for 01 of the total bacteria present (~50
are Gram-negative Bacteroides spp - B vulgatus B fragilis and B thetaiotaomicron
Distinct populations inhabit the mucosal surface (attached) and the lumen (~faeces)
Gram-positive anaerobes
Eubacterium spp Bifidibacterium spp Lactobacilli and Clostridium spp make up the
other 50)
There are many Ecoli strains that infect humans these strain types can be divided into
groups or PATHOTYPES (EPEC enteropathogenic AEEC attaching and effacing
ETEC enterotoxigenic EIEC enteroinvasive AIEC adherent invasive EHEC
enterohaemorrhagic EAggEC enteroaggregative)
1048633 1048633 Il 4-10 dei soggetti della popolazione sono portatori sani diceppi enteropatogeni
1048633 1048633 La maggior parte dei ceppi egrave consideratacommensalemutualista alcuni ceppi invece possiedonocaratteristiche di virulenza che li rendono patogeni determinandoinfezioni a principale interessamento intestinale
IMViC (tipizzazione biochimica)Enterobacteriaceae
Ersquo un test costituito da 4 prove biochimiche che serve a dividerele Enterobacteriaceae in due gruppi principali
1 il gruppo E coli2 il gruppo di Enterobacter-Klebsiella
Le prove biochimiche prevedonondash Indolo +ndash Rosso metile +ndash Voges-Proskauer-ndash Citrato-
1048633 1048633 Si distinguono due biotipi in base al test IMViC+ + - - biotipo 1 vi rientrano il 95 dei ceppi isolati- + - - biotipo 2
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Escherichia coli
Famiglia Enterobacteriaceae Gram ndash
E coli egrave stato isolato per la prima volta da Theodor Escherich(1885) come normale componente della flora intestinale deglianimali
These are Gram-negative facultative anerobic rods They lack cytochrome oxidase and are referred to as oxidase negative
Antigeni maggiori delle Enterobacteriaceae
I membri di questa famiglia sono antigenicamente molto complessi e possono essereidentificati in base agli antigeni K H ed O mediante agglutinazione con Abs specificiLrsquoAg K egrave rappresentato dal polisaccaride capsulare (la capsula talvolta egrave di naturaproteica) definito Vi in Salmonella E coli K1 egrave responsabile di meningiti neonataliLrsquoAg H egrave rappresentato dalle proteine flagellari (non presente in Klebsiella e Shigella)LrsquoAg O egrave rappresentato dalla porzione polisaccaridica esterna del LPS
1048633 1048633 Tipizzazione sierologica KauffmannI diversi ceppi sono distinti sulla base degli Ag di superficie Antigeni
somatici (O) flagellari (H) capsulari (K) e delle fimbrie (F)
Attualmente sono stati classificati 174 Ag O 56 Ag H e 80 Ag K
Escherichia coli
Electron micrograph of a cluster of E coli bacteria magnified 10000 times Each individual bacterium is oblong shaped
Escherichia coli cells propel themselves with flagella(long thin structures) arranged as bundles that rotatecounter-clockwise generating torque to rotate thebacterium clockwise
Antigene H il flagello
Escherichia coli
Pathogenic Escherichia coli
Ecoli though not quite as abundant as many assume are none the less important natural
partners in the animal gut accounting for 01 of the total bacteria present (~50
are Gram-negative Bacteroides spp - B vulgatus B fragilis and B thetaiotaomicron
Distinct populations inhabit the mucosal surface (attached) and the lumen (~faeces)
Gram-positive anaerobes
Eubacterium spp Bifidibacterium spp Lactobacilli and Clostridium spp make up the
other 50)
There are many Ecoli strains that infect humans these strain types can be divided into
groups or PATHOTYPES (EPEC enteropathogenic AEEC attaching and effacing
ETEC enterotoxigenic EIEC enteroinvasive AIEC adherent invasive EHEC
enterohaemorrhagic EAggEC enteroaggregative)
1048633 1048633 Il 4-10 dei soggetti della popolazione sono portatori sani diceppi enteropatogeni
1048633 1048633 La maggior parte dei ceppi egrave consideratacommensalemutualista alcuni ceppi invece possiedonocaratteristiche di virulenza che li rendono patogeni determinandoinfezioni a principale interessamento intestinale
IMViC (tipizzazione biochimica)Enterobacteriaceae
Ersquo un test costituito da 4 prove biochimiche che serve a dividerele Enterobacteriaceae in due gruppi principali
1 il gruppo E coli2 il gruppo di Enterobacter-Klebsiella
Le prove biochimiche prevedonondash Indolo +ndash Rosso metile +ndash Voges-Proskauer-ndash Citrato-
1048633 1048633 Si distinguono due biotipi in base al test IMViC+ + - - biotipo 1 vi rientrano il 95 dei ceppi isolati- + - - biotipo 2
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Antigeni maggiori delle Enterobacteriaceae
I membri di questa famiglia sono antigenicamente molto complessi e possono essereidentificati in base agli antigeni K H ed O mediante agglutinazione con Abs specificiLrsquoAg K egrave rappresentato dal polisaccaride capsulare (la capsula talvolta egrave di naturaproteica) definito Vi in Salmonella E coli K1 egrave responsabile di meningiti neonataliLrsquoAg H egrave rappresentato dalle proteine flagellari (non presente in Klebsiella e Shigella)LrsquoAg O egrave rappresentato dalla porzione polisaccaridica esterna del LPS
1048633 1048633 Tipizzazione sierologica KauffmannI diversi ceppi sono distinti sulla base degli Ag di superficie Antigeni
somatici (O) flagellari (H) capsulari (K) e delle fimbrie (F)
Attualmente sono stati classificati 174 Ag O 56 Ag H e 80 Ag K
Escherichia coli
Electron micrograph of a cluster of E coli bacteria magnified 10000 times Each individual bacterium is oblong shaped
Escherichia coli cells propel themselves with flagella(long thin structures) arranged as bundles that rotatecounter-clockwise generating torque to rotate thebacterium clockwise
Antigene H il flagello
Escherichia coli
Pathogenic Escherichia coli
Ecoli though not quite as abundant as many assume are none the less important natural
partners in the animal gut accounting for 01 of the total bacteria present (~50
are Gram-negative Bacteroides spp - B vulgatus B fragilis and B thetaiotaomicron
Distinct populations inhabit the mucosal surface (attached) and the lumen (~faeces)
Gram-positive anaerobes
Eubacterium spp Bifidibacterium spp Lactobacilli and Clostridium spp make up the
other 50)
There are many Ecoli strains that infect humans these strain types can be divided into
groups or PATHOTYPES (EPEC enteropathogenic AEEC attaching and effacing
ETEC enterotoxigenic EIEC enteroinvasive AIEC adherent invasive EHEC
enterohaemorrhagic EAggEC enteroaggregative)
1048633 1048633 Il 4-10 dei soggetti della popolazione sono portatori sani diceppi enteropatogeni
1048633 1048633 La maggior parte dei ceppi egrave consideratacommensalemutualista alcuni ceppi invece possiedonocaratteristiche di virulenza che li rendono patogeni determinandoinfezioni a principale interessamento intestinale
IMViC (tipizzazione biochimica)Enterobacteriaceae
Ersquo un test costituito da 4 prove biochimiche che serve a dividerele Enterobacteriaceae in due gruppi principali
1 il gruppo E coli2 il gruppo di Enterobacter-Klebsiella
Le prove biochimiche prevedonondash Indolo +ndash Rosso metile +ndash Voges-Proskauer-ndash Citrato-
1048633 1048633 Si distinguono due biotipi in base al test IMViC+ + - - biotipo 1 vi rientrano il 95 dei ceppi isolati- + - - biotipo 2
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
1048633 1048633 Tipizzazione sierologica KauffmannI diversi ceppi sono distinti sulla base degli Ag di superficie Antigeni
somatici (O) flagellari (H) capsulari (K) e delle fimbrie (F)
Attualmente sono stati classificati 174 Ag O 56 Ag H e 80 Ag K
Escherichia coli
Electron micrograph of a cluster of E coli bacteria magnified 10000 times Each individual bacterium is oblong shaped
Escherichia coli cells propel themselves with flagella(long thin structures) arranged as bundles that rotatecounter-clockwise generating torque to rotate thebacterium clockwise
Antigene H il flagello
Escherichia coli
Pathogenic Escherichia coli
Ecoli though not quite as abundant as many assume are none the less important natural
partners in the animal gut accounting for 01 of the total bacteria present (~50
are Gram-negative Bacteroides spp - B vulgatus B fragilis and B thetaiotaomicron
Distinct populations inhabit the mucosal surface (attached) and the lumen (~faeces)
Gram-positive anaerobes
Eubacterium spp Bifidibacterium spp Lactobacilli and Clostridium spp make up the
other 50)
There are many Ecoli strains that infect humans these strain types can be divided into
groups or PATHOTYPES (EPEC enteropathogenic AEEC attaching and effacing
ETEC enterotoxigenic EIEC enteroinvasive AIEC adherent invasive EHEC
enterohaemorrhagic EAggEC enteroaggregative)
1048633 1048633 Il 4-10 dei soggetti della popolazione sono portatori sani diceppi enteropatogeni
1048633 1048633 La maggior parte dei ceppi egrave consideratacommensalemutualista alcuni ceppi invece possiedonocaratteristiche di virulenza che li rendono patogeni determinandoinfezioni a principale interessamento intestinale
IMViC (tipizzazione biochimica)Enterobacteriaceae
Ersquo un test costituito da 4 prove biochimiche che serve a dividerele Enterobacteriaceae in due gruppi principali
1 il gruppo E coli2 il gruppo di Enterobacter-Klebsiella
Le prove biochimiche prevedonondash Indolo +ndash Rosso metile +ndash Voges-Proskauer-ndash Citrato-
1048633 1048633 Si distinguono due biotipi in base al test IMViC+ + - - biotipo 1 vi rientrano il 95 dei ceppi isolati- + - - biotipo 2
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Escherichia coli cells propel themselves with flagella(long thin structures) arranged as bundles that rotatecounter-clockwise generating torque to rotate thebacterium clockwise
Antigene H il flagello
Escherichia coli
Pathogenic Escherichia coli
Ecoli though not quite as abundant as many assume are none the less important natural
partners in the animal gut accounting for 01 of the total bacteria present (~50
are Gram-negative Bacteroides spp - B vulgatus B fragilis and B thetaiotaomicron
Distinct populations inhabit the mucosal surface (attached) and the lumen (~faeces)
Gram-positive anaerobes
Eubacterium spp Bifidibacterium spp Lactobacilli and Clostridium spp make up the
other 50)
There are many Ecoli strains that infect humans these strain types can be divided into
groups or PATHOTYPES (EPEC enteropathogenic AEEC attaching and effacing
ETEC enterotoxigenic EIEC enteroinvasive AIEC adherent invasive EHEC
enterohaemorrhagic EAggEC enteroaggregative)
1048633 1048633 Il 4-10 dei soggetti della popolazione sono portatori sani diceppi enteropatogeni
1048633 1048633 La maggior parte dei ceppi egrave consideratacommensalemutualista alcuni ceppi invece possiedonocaratteristiche di virulenza che li rendono patogeni determinandoinfezioni a principale interessamento intestinale
IMViC (tipizzazione biochimica)Enterobacteriaceae
Ersquo un test costituito da 4 prove biochimiche che serve a dividerele Enterobacteriaceae in due gruppi principali
1 il gruppo E coli2 il gruppo di Enterobacter-Klebsiella
Le prove biochimiche prevedonondash Indolo +ndash Rosso metile +ndash Voges-Proskauer-ndash Citrato-
1048633 1048633 Si distinguono due biotipi in base al test IMViC+ + - - biotipo 1 vi rientrano il 95 dei ceppi isolati- + - - biotipo 2
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Escherichia coli
Pathogenic Escherichia coli
Ecoli though not quite as abundant as many assume are none the less important natural
partners in the animal gut accounting for 01 of the total bacteria present (~50
are Gram-negative Bacteroides spp - B vulgatus B fragilis and B thetaiotaomicron
Distinct populations inhabit the mucosal surface (attached) and the lumen (~faeces)
Gram-positive anaerobes
Eubacterium spp Bifidibacterium spp Lactobacilli and Clostridium spp make up the
other 50)
There are many Ecoli strains that infect humans these strain types can be divided into
groups or PATHOTYPES (EPEC enteropathogenic AEEC attaching and effacing
ETEC enterotoxigenic EIEC enteroinvasive AIEC adherent invasive EHEC
enterohaemorrhagic EAggEC enteroaggregative)
1048633 1048633 Il 4-10 dei soggetti della popolazione sono portatori sani diceppi enteropatogeni
1048633 1048633 La maggior parte dei ceppi egrave consideratacommensalemutualista alcuni ceppi invece possiedonocaratteristiche di virulenza che li rendono patogeni determinandoinfezioni a principale interessamento intestinale
IMViC (tipizzazione biochimica)Enterobacteriaceae
Ersquo un test costituito da 4 prove biochimiche che serve a dividerele Enterobacteriaceae in due gruppi principali
1 il gruppo E coli2 il gruppo di Enterobacter-Klebsiella
Le prove biochimiche prevedonondash Indolo +ndash Rosso metile +ndash Voges-Proskauer-ndash Citrato-
1048633 1048633 Si distinguono due biotipi in base al test IMViC+ + - - biotipo 1 vi rientrano il 95 dei ceppi isolati- + - - biotipo 2
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
IMViC (tipizzazione biochimica)Enterobacteriaceae
Ersquo un test costituito da 4 prove biochimiche che serve a dividerele Enterobacteriaceae in due gruppi principali
1 il gruppo E coli2 il gruppo di Enterobacter-Klebsiella
Le prove biochimiche prevedonondash Indolo +ndash Rosso metile +ndash Voges-Proskauer-ndash Citrato-
1048633 1048633 Si distinguono due biotipi in base al test IMViC+ + - - biotipo 1 vi rientrano il 95 dei ceppi isolati- + - - biotipo 2
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
La produzione di indolo egrave evidenziata con il reattivo di Kovacs Lrsquoindolo reagiscecon lrsquoaldeide del reattivo (Kovacs) che vira al rosso se la prova egrave positivaI batteri da testare vengono cresciuti in terreno liquido (tryptone broth) osolido contenente triptofano prima di aggiungere il reattivo
Un importante test che consente di differenziare tra specie diEnterobatteri come E coli (+) Klebsiella ed Enterobacter (-)
egrave il test di produzione dellrsquoINDOLOAlcuni microrganismi sono capaci di ossidare il triptofano presente nelterreno di coltura per bisogni nutrizionali grazie allrsquoenzima triptofanasiproducendo un benzopirrolo detto indolo
TEST INDOLO
Test in provetta
Test in piastra
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
La combinazione dei risultati di questitest biochimici sta alla base dellaFLOW CHART identificativa (schemaidentificativo) mostrata in figura
Test di Voges-Proskauer distingue i microrganismi chefermentano il glucosio fino ad acidi da quelli che lo fermentano adacetoino e acetilmetilcarbinolo (fermentazione 2-3 butilenglicolica)Lrsquouso di questa via causa il decremento della formazione di acidi (ilbutilenglicole egrave neutro) e la formazione dellrsquointermedio ACETOINOLa positivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa
Test rosso metile A 5 ml di brodocoltura aggiungere 5gocce di rosso metile sciolto in alcool etilico 95 Lapositivitagrave della reazione egrave indicata dallo svilupparsi di unacolorazione rossa la reazione negativa egrave indicata da unacolorazione giallaEscherichia coli ed altri batteri MR positivi fermentano il glucosio conproduzione di acido lattico succinico acetico formico questi metabolitirimangono stabili durante il periodo di incubazione ottenendo unaelevata concentrazione di ioni idrogeno nel terrenoEnterobacter aerogenes ed i microrganismi MR negativi fermentano ilglucosio ad acido lattico acetico e formico ma alla fine del periodo diincubazione si ottiene una bassa concentrazione di ioni idrogeno ed unainversione alla neutralitagrave del pH del terreno i metaboliti acidi prodottisono instabili e vengono trasformati in carbonati ed anidride carbonica
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Synthetic test agar proposed by SIMMONS (1926) for theidentification of microorganisms (particularly ofEnterobacteriaceae and certain fungi) on the basis of theirmetabolism of citrate being the sole carbohydrate source
Test del citrato su agar citrato di Simmons
Scissione del citrato a ossalacetato ed acetato ad opera dellrsquoenzima citritasi e successiva
formazione di piruvato e CO2
Viraggio da verde a blu dellrsquoindicatore di pH (blu di
bromotimolo) per formazione di sodio carbonato (Na2CO3)
Il terreno egrave particolarmente indicato per differenziare le salmonelle citrato positive (S enteritidis e salmonelle dei sottogeneri II III IV) dalle salmonelle citrato negative (S typhi
S paratyphi S pullorum S gallinarum)Ecoli e Shigella - Klebsiella +
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Escherichia coli
Abbrev Full name Common name and features Inocolum Source
ETEC Enterotoxin EcoliMontizumarsquos revenge
travelerrsquos tummy108 Faecal
contamination
EIEC Enteroinvasive EcoliInvades Shigella pathogenicit
y islandhigh Food amp waterborne
EPEC Enteropathogenic EcoliPedestal formation infant
diarrhoea
108 Nosocomial
community
EHEC Enterohaemorrhagic Ecoli(O157)ldquoHamburger diseaserdquo
Shiga toxin3 Cattle faeces meat
Sulla base di differenze sierologiche epidemiologiche e patologiche si distinguono 7 gruppi principali o patotipi ma i piugrave diffusi sono 4
There are at least four etiologically distinct diseases However in the diagnostic laboratory the groups are not generally differentiated and treatment is based on symptomatology Usually fluid replacement is the primary treatment Antibiotics are generally not used except in severe disease or disease that has progressed to a systemic stage (eghemolytic-uremia syndrome)
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Table 1 O Serotypes in which ETEC EIECEPEC and EHEC commonly occur
ETEC O6 O8 O15 O20 O25 O78 O115 O148 O159
EIEC O28 O112 O115 O124 O136 O143 O144 O147 O152
EPEC O55 O86 O111 O127 O128 O142
EHEC O157H7 O26H11 O111H8 O104H21 O104H4
Escherichia coli
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Interaction of various pathogenic Ecoli with
the epithelial cells of the gut
AETEC bind loosely via fimbriae secrete toxins
(like Cholera toxins) into the gut that then gain
entry into the cell without disruption of
cytoskeleton B EPEC destroys the brush border
microvilli and becomes firmly attached through
a pedestal consisting of actin and actin binding
proteins C EIEC gains entry into the cell
escaping from the immune system by digesting
the phagolyosome EIEC can grow and divide in
the cell cytoplasm and gain entry to neighbouring
cells by bursting through and digesting
membranes D EHEC operates like EPEC but
in addition Shiga toxins are liberated that the
epithelial cells take up in coated pits and taken to
the Golgi The toxins then travel from Golgi to
the ER where they destroy ribosomes by the
removal of a single adenine residue from the
28SrRNA This results in the death of the cell
E coli patogeni
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Ecoli enteropatogeni (EPEC)
Sono causa della gastroenterite infantile o diarrea estiva dei bambiniLa malattia si osserva infatti prevalentemente nei bambini ospedalizzati e nellenurserie anche se piugrave raramente puograve osservarsi nei soggetti adulti
Alimenti incriminati acqua (soprattutto per gli adulti)
Malattia la sintomatologia compare entro 16-72 oredallingestione del pasto contaminato ed egrave caratterizzatada diarrea febbre vomito crampi addominali brividi difreddo
Questi ceppi non sono in grado di produrre neacute fattori di invasivitagrave
neacute enterotossine
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
EPEC forms a ldquopedestalrdquo by the rearrangement of the host actin based cytoskeleton and mayprovide a useful and tractable system with which to explore signal transduction pathways thatresult in actin modulation (Goosney et al 1999)This bacteria is responsible for many deaths in ldquodevelopingrdquo countries not because it cannot becured but through a lack of antibiotics
Il piedistallo egrave una struttura che si forma al di sotto dei batteri adesi in seguito a distruzione dei
microvilli dellrsquoorletto a spazzola Consiste di proteine citoscheletriche densamente clusterizzate La
sua formazione egrave avviata dal recettore dellrsquointimina traslocato (Tir)
EPEC
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
bull Provocano diarrea sia negli adulti che nei bambinisono ristretti ad un piccolo numero di sierogruppi e laforma morbosa indotta egrave molto simile a quella diShigella (producono un fattore di invasione ma nonproducono tossina)
bull Malattia il periodo di incubazione egrave in genere di 12ore e la sintomatologia egrave caratterizzata da brividifebbre cefalea diarrea profusa e dissenteria
bull La malattia egrave conseguente alla penetrazione dei germinelle cellule della mucosa del colon dove proliferanodeterminandone la lisi
Ecoli enteroinvasivi (EIEC)
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
EIEC are highly invasive bacteria avoiding the immune system and gaining nutrition
It has been discovered (Boudeau et al 1999) that a new type of invasive Ecoli (AIEC) isolated from ileal lesions of Crohnrsquos disease sufferers suspected of involvement in the disease Many bacteria (and viruses) have been suggested to cause Crohnrsquos disease it is possibleprobable that this is not one disease at all but many
These Ecoli are known to have received a ldquopathogenicity islandrdquo from Shigella bacteria that is an invasive bacteria This apparently has allowed EIEC to become invasive
EIEC
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Ecoli enterotossigeni (ETEC)
Sono responsabili di diarrea sia nei bambini che negli adulti inquesti ultimi provocano la cosiddetta diarrea del viaggiatore
Alimenti incriminati hamburger salsicce formaggi latte acqua
Malattia il periodo di incubazione oscilla tra 8-48 ore lasintomatologia eacute caratterizzata da febbre crampi addominalimalessere diarrea acquosa La diarrea puograve durare fino a 20giorni
Questi ceppi sono in grado di produrre una o piugrave tossine siatermostabili (STa STb) che termolabili (LT1 LT2)
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Enterotossine termolabili (LT1 LT2)
bull Proteine simili alla tossina colerica costituite da una subunitagraveenzimaticamente attiva (A) circondata da 5 subunitagrave di legame(B) identiche
bull Determinano aumento dellrsquoAMP-ciclico nelle cellule delle cripteintestinali con diarrea acquosa
Enterotossine termostabili (STa STb)bull Costituite da piccoli peptidi di lunghezza variabile da 18 a 50 aa
collegati da numerosi ponti disolfuro
bull Stimolano la guanilato-ciclasi con accumulo intracellulare di GMP-ciclico e marcato effetto secretorio
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Tossine di E coli
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Fattori di virulenza di E coli
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Enterohemorrhagic Ecoli (EHEC)
E coli (0157H7) hemorrhagic type Gram-negative entericfacultatively anaerobic rod prokaryote Potentially fatal to humanscontracted when contaminated meat is cooked inadequately
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Ecoli enteroemorragici (EHEC)Verocitotossigeni (VTEC)
Attualmente sono rappresentati principalmente dal sierotipo0157H7 Questo sierotipo egrave in grado di determinare linsorgenza di
diarree sanguinolente che evolvono in
a) colite emorragica il periodo di incubazione oscilla tra 3 e 9giorni la sintomatologia egrave caratterizzata da crampi addominaliseguiti dopo 24 ore da diarrea che diviene sanguinolenta In alcunicasi egrave presente vomito e febbre La sintomatologia in generescompare in 2-9 giornib) sindrome uremica emolitica inizialmente caratterizzata dadiarrea successivamente si osserva unanemia emoliticamicroangioepatica trombocitopenia e nefropatia acutac) porpora trombocitopenica trombotica simile alla precedente main questo caso si osserva un coinvolgimento del sistema nervoso Ilprimo sintomo spesso non egrave la diarrea
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
I P r i n c i p a l i v e i c o l i a l i m e n t a r i d i t r a s m i s s i o n e
Carne poco cotta (HAMBURGER)
Acqua
Latte non pastorizzato
Succhi di frutta non pastorizzati
Frutta e verdura cruda
E coli O157H7 su MacConkey agar con sorbitoloLa freccia sulla piastra indica la caratteristica colonia incolore (sorbitolo negativa) di E coli
O157H7
ldquoLa malattia degli hamburgerrdquo
sindrome gastroenterica
provocata da O157H7
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
EHEC is very similar in its mode of action as EPEC The most common EHEC subtype is Ecoli O157 the famous bacteria responsible for the Lanarkshire outbreak that killed around 20 people and infected some 500 others in 1996 (Pennington 1997) This is a highly infectious bacterium as few as three bacteria may produce an infection What makes Ecoli O157 so infective and pathogenic to humans is the veroshiga toxins that it contains Apparently this toxin has very recently been transferred from Shigella dysenteriae to Ecoli via bacteriophage causing the EHEC phenotype This event may have taken place within the last 30 or so years and this strain is now turning up all over the world due to ldquoglobalisationrdquo of commerce and human travelE coli 0157 probably does not affect cattle as they lack the toxin receptor globotriaosylceramide (Gb3) (Pruimboom et al 2000)
EHEC
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Enterohemorrhagic E coli (EHEC)
Transmission electron micrograph of Escherichia coli O157H7
These organisms can produce a hemorrhagiccolitis (characterized by bloody and copiousdiarrhea with few leukocytes in afebrile patients)However they are taking on increasingimportance with the recognition of outbreakscaused by contaminated hamburger meatThe organisms can disseminate into thebloodstream producing systemic hemolytic-uremic syndrome (hemolytic anemiathrombocytopenia and kidney failure)Production of Vero toxins (vtx1vtx2)(biochemically similar to shiga toxin - thus alsoknown as shiga-like) is highly associated withthis group of organisms The toxin is encoded by alysogenic phageHemolysins (plasmid-encoded) are also importantin pathogenesisldquoAttachementEffacementrdquo (PAI)
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Geni Attaching-Effacing AE
EHEC receptors The receptor for EHEC turnsout to be nucleolin (Sinclair amp OBrien 2002)this makes sense as cells in the crypts divide andexpress nucleolin on their surfaces while they doso Cells migrate from the crypts towards thelumen as cells are lost Targeting dividing cellstherefore allows the EHEC to target cells thatwill remain in place the longest Thus EHECuse not only TIR to adhere to cells but alsonucleolin
Geni di Adesione Distruzione presenti in EHEC (ma anche EPEC)
localizzati su PAI responsabili dellrsquoadesione stretta dei batteri alle cellule
epiteliali che porta a distruzione dei microvilli intestinali e cambiamenti del
citoscheletro della cellula ospite
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Epidemiologia
1048633 1048633 Le infezioni da E coli 0157H7 hanno assunto unparticolare interesse a causa di infezioni alimentariche si sono verificate in diversi paesi industrializzati(Stati Uniti Canada Gran Bretagna Italia ecc)
1048633 1048633 Lrsquoinfezione si puograve verificare in persone di ogni etagrave
1048633 1048633 Le complicanze sono piugrave frequenti in bambini edanziani
1048633 1048633 Principale serbatoio tratto gastrointestinale deibovini
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
E coli O157H7
Dose infettante molto bassa (50-100 cfu)
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Distribuzione per etagrave dei casi di infezione da VTEC
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Distribuzione stagionale dei casi di infezione da VTEC
Il maggior numero di casi (588) egrave stato osservato tra giugno e settembre
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
The outbreak strain possesses an unusual combination of virulence factors of STECVTEC and
enteroaggregative E coli (EAggEC) This combination is very rare and has been previously described
in strains of serotype O111H2 involved in a small outbreak of HUS in children in France [4] EAggEC
infections are usually associated with prolonged watery diarrhoea particularly among children and
travellers to developing countries [5 6]
Il ceppo epidemico O104H4 risulta vtx2positivo eae (enteroemolisina) negativo resistente ad alcuni
antibiotici (produttore di ESBL beta lattamasi a spettro esteso)
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
EU Member States
reporting cases
Number of HUS cases
(deaths)
Number of non-HUS STEC cases
(deaths)
Austria 1 (0) 3 (0)
Czech Republic 0 (0) 1 (0)
Denmark 8 (0) 12 (0)
France 0 (0) 2 (0)
Germany 784 (23) 2 470 (13)
Greece 0 (0) 1 (0)
Luxembourg 1 (0) 1 (0)
The Netherlands 4 (0) 4 (0)
Norway 0 (0) 1 (0)
Poland 2 (0) 1 (0)
Spain 1 (0) 1 (0)
Sweden 17 (1) 30 (0)
The United Kingdom 3 (0) 3 (0)
Total 821 (24) 2 530 (13)
Outbreak of Shiga toxin-producing E coli in Germany (2011)
News since 14 June 1100 In the EUEEA 821 HUS cases including 24 deaths and 2 530 non-HUS
cases including 13 deaths have been reported so far (see table for distribution per country) Today
Germany reports two new HUS cases and 17 new non-HUS STEC cases It also reports a new HUS
death In Luxembourg one STEC case newly developed HUS
Number of HUS and non-HUS STEC cases and associated deaths per EUEEA Member State as of 15
June 1100
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Sorveglianza ed epidemiologia delle infezioni da VTEC in Italia
La sorveglianza delle infezioni da VTEC in Italia egravecoordinata dallrsquoISS
Dal 2010 e prevista notifica obbligatoria dei casi diinfezione da VTEC 0157H7 eo dei casi disindrome emolitico-uremica (SEU) per cui il sistemadi sorveglianza egrave basato su
1048633 Gruppo di Studio sulla SEU della Societagrave Italiana diNefrologia Pediatrica alla quale aderisce la maggior parte deicentri di nefrologia pediatrica
1048633 Il programma di sorveglianza delle diarree emorragiche incollaborazione con lrsquoAssociazione Microbiologi Clinici Italiani(AMCLI)
1048633 Lrsquoinvio al Laboratorio di Medicina Veterinaria dellrsquoISS dicampioni clinici o stipiti di E coli identificati come sospettiVTEC da parte dei laboratori del SSN
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Distribuzione dei casi di infezione da VTEC per sierogruppo del ceppo
1048633 1048633 La maggior parte dei casi egrave stata identificatamediante diagnosi sierologica (676) mentrelrsquoisolamento dei ceppi VTEC egrave stato ottenuto solonel 276
1048633 1048633 Il sierogruppo 0157 egrave il piugrave frequente (392)ma una percentuale considerevole (424) egravecostituita da sirogruppi non-0157
1048766 1048766 Lrsquoisolamento dello stipite VTEC egrave particolarmente difficoltoso nei casidi SEU in quanto il campione viene raccolto al momento della diagnosiclinica dopo 7-8 gg dallrsquoinizio della diarrea prodromica
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Dimostrazione dellrsquoeziologia da E coli
Isolamento dalle feci di un unico sierotipo
Anticorpi specifici nel siero dei pazienti
La somministrazione di antisiero attenua la sintomatologia opreviene lrsquoinsorgenza della malattia
Non vengono isolati altri agenti di tossinfezione alimentare
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
La diagnosi di laboratorio si basa su una serie di indaginimicrobiologiche e sierologiche
1 Isolamento del ceppo e sua caratterizzazione(terreni differenziali)
2 Identificazione e tipizzazione della tossina presentenelle feci del paziente (kit immunoenziamtici PCRper geni vtx)
3 Identificazione di Ab serici VT-neutralizzanti e diAb anti-AgO del ceppo VTEC infettante
Per lrsquoisolamento di E coli 0157 vengono sfruttate alcune suecaratteristiche come
bull incapacitagrave di fermentare il sorbitolo in 24hbull incapacitagrave di produrre β-glucuronidasibull crescita inibita a 44degC
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Ricerca di Ecoli
1 PREARRICCHIMENTO brain-heart infusion 3h a 35degC (25gr in 225 ml)
2 ARRICCHIMENTO brodo tryptone fosfato (225 ml 2X) a44degC o 35degC se si isola Ecoli O157H7 per 20 h
3 ISOLAMENTO agar eosina-bleau di metilene o Mac Conkey(per Ecoli O157H7 si utilizza Mac Conkey modificato dove illattosio egrave sostituito con sorbitolo) a 35degC per 20 h
4 IDENTIFICAZIONE con prove biochimiche e di studio delpotere patogeno
a) Test di Sereny (cheratocongiuntivite nella cavia)b) Test su topolino lattante per la tossina STc) Test su cellule ovariche di hamster per la tossina LTd) DNA-probe per i ceppi enteropatogenie) Test sierologici per Ecoli O157H7
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
Principali terreni utilizzati1) MAC CONKEY SORBITOL AGAR CEFIXIME
TELLURITE 0157 SUPPLEMENT
Il terreno Mac Conkey Sorbitol Agar differisce dal MacConkey Agar per avere quale carboidratofermentabile il sorbitolo al posto del lattosio
La selettivitagrave del terreno egrave incrementata dallrsquoaggiuntadi cefixime e potassio tellurito
E coli 0157 su questo terreno sviluppa colonieincolori
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Diagnostica di laboratorio perlrsquoisolamento di E coli 0157
2) MAC CONKEY SORBITOL MUG AGAR
Ersquo un terreno che contiene sorbitolo e in piugrave incorpora ilmetilumbelliferilglucuronide (MUG) Questo permette dievidenziare lrsquoattivitagrave β-glucuronidasica di E coli osservandole piastre sotto la lampada di Wood con emissione a 366nm le colonie di E coli 0157 non mostrano la caratteristicafluorescenza azzurra data dallrsquoidrolisi del MUG
3) CHROMOGENIC E COLI 0157 AGAR
Ersquo un terreno selettivo (per la presenza di sali biliari cheinibiscono i Gram+) e differenziale per lrsquoisolamento elrsquoidentificazione presuntiva delle colonie di E coli 0157 chegrazie ad una miscela di composti cromogeni appaiono dicolore variabile da rosa a porpora
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Ecoli O104 growth on CHROMagar STEC
We thank Dr Lothar Beutin from the National Reference Laboratory for Escherichia coli
(Federal Institut for Risk Assesment - Germany) for the picture
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Osservazione al microscopio
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Per la ricerca negli alimenti si eseguono le seguenti fasi
1 Arricchimento selettivo mediante immuno-concentrazione con Ab anti-0157 legati a supportimagnetici e non
2 Separazione del supporto dal resto della coltura3 Isolamento su terreni differenziali come ad es
SMAC (Sorbitol Mac Conkey agar) +cefiximetellurite
4 Identificazione presuntiva delle colonie sospettemediante agglutinazione con lattici sensibilizzati conAb anti-0157
5 Identificazione definitiva basata sulladimostrazione della produzione di VT mediante saggidi citotossicitagrave su cellule VERO e della presenza deigeni codificanti per i fattori di virulenza (PCR)
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
AGGLUTINAZIONE AL LATTICEErsquo un test che permette lrsquoidentificazione di E coli
0157 in coltura per mezzo di anticorpi specificianti-0157
1048633 1048633 Si mescola una goccia della sospensione diparticelle di lattice sensibilizzate con un Ab diconiglio specifico contro lrsquoAg somatico O157 conuna goccia di sospensione batterica e si osservalrsquoeventuale presenza di agglutinazione
Particelle di latex ricoperte di Abs
Antigene
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
TERAPIA
Sebbene E coli sia sensibile agli antimicrobici piugravecomunemente utilizzati il trattamento antibioticosembra aumentare la liberazione di verocitotossinache rende piugrave facile lrsquoinsorgenza della SEU
Nella maggior parte delle persone il trattamentoconsiste in una buona terapia di supporto
I pazienti che sviluppano complicanze (bambini lt5 annidi etagrave e anziani) egrave probabile che richiedano untrattamento intensivo inclusa la dialisi e altreterapie specifiche presso centri specialistici
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
Profilassi
Evitare contaminazioni fecali durante la preparazionedegli alimenti
Educazione sanitaria delle maestranze che vengono acontatto con le materie prime
Cottura adeguata dei cibi prima del consumo
Conservazione dei prodotti alimentari a temperature direfrigerazione
PROFILASSILo screening della carne per i VTEC non egrave
considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
1048633 1048633 D-dose egrave lrsquoentitagrave di irradiazione richiesta perdistruggere il 90 degli organismi
D-dose per patogeni selezionati atemperatura di refrigerazione
Ultime acquisizioni della ricerca
1048633 1048633 Sequenziamento del genoma di E coli0157
1048633 1048633 Diversitagrave tra E coli 0157 e un ceppo diE coli non patogeno 1387 nuovi geniacquistati da batteriofagi probabilmenteresponsabili della sua patogenicitagrave
1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
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considerabile una procedura di controllo efficaceLrsquoinfezione da E coli 0157H7 puograve essere prevenuta1048633 1048633 Consumando latte o succhi di frutta pastorizzati
e carni cotte (70degC per almeno 10 secondi al cuoredel prodotto)
1048633 1048633 Applicando ai macelli un corretto regime di buonepratiche di lavorazione che comprendono
- la legatura delle estremitagrave del tubo gastroentericoprima della sua rimozione
- la pulizia dei coltelli per immersione in acqua a82degC
- la pulizia sistematica dellrsquoambiente- il rispetto della catena a freddo
PROFILASSI1048633 1048633 Effettuando una continua sorveglianza da parte
dellrsquoindustria alimentare dei materiali crudi e in viadi processazione dei prodotti finiti e degliambienti di lavorazione (HACCP)
1048633 1048633 Riferendo i casi di colite emorragica allepubbliche autoritagrave sanitarie percheacute il lorointervento puograve prevenire ulteriori infezioni
1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
EFFETTO DELLE RADIAZIONISUI MICRORGANISMI
1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
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1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
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1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette
1048633 1048633 Una buona igiene e uno scrupoloso lavaggio dellemani puograve aiutare a limitare la diffusionedellrsquoinfezione
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
1048633 1048633 irradiazione con fasci di elettroni Si utilizzano raggiβ sparati da un cannone elettronico Gli elettronipossono penetrare negli alimenti solo per pochicentimetri Non crsquoegrave presenza di materiale radioattivo
1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
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1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
1048633 1048633 La dose letale per lrsquouomo egrave 4 kGray
1048633 1048633 La dose necessaria per trattare un alimento varia aseconda dellrsquoalimento e del patogeno bersaglio
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Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
PROFILASSIContro il rischio microbiologico degli alimenti negli USA negli
ultimi anni si sta diffondendo sempre piugrave la praticadellrsquoirradiazione degli alimenti con
1048633 1048633 raggi γ Emessi da cobalto 60 o cesio 137 Glialimenti vengono introdotti in camere con spessaschermatura esposti per tempi definiti in modo che iraggi penetrino in profonditagrave
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1048633 1048633 irradiazione con raggi x Prodotti se un fascioelettronico incide su un sottile foglio di metalloPenetrano in profonditagrave non necessitano di materialeradioattivo
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1048633 1048633 Le radiazioni danneggiano il DNA provocando rotture oaltre modificazioni che impediscono crescita eriproduzione di microrganismi
1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
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1048633 1048633 Lrsquounitagrave di dose assorbita egrave detta Gray (100 rad delvecchio sistema di misura) Una dose inferiore a 01kGray uccide la maggior parte dei batteri patogeni esclusele spore fra 10 e 45 kGray inattiva spore e virus
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1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali
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1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)
Le nuove informazioni genetiche sono impiegate nello sviluppo di vaccini sperimentali per uomo e animali