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Infezioni alimentari da E. coli patogeno

Infezioni alimentari da E. coli patogenodstunisannio.it/sites/default/files/2019-11/E. coli patotipi.pdf · Infezioni alimentari da ... are not generally differentiated and treatment

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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

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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

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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

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(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

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

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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)

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1048633 1048633 Effettuando un corretto smaltimento delle fecidelle persone infette

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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

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1048633 1048633 ldquoPATOSFERArdquo scambi di geni tra gruppidiversi della stessa famiglia batterica(Shigella- E coli)

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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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