Patogeni Gram Positivi 2 PDF

Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Patogeni Gram positivi 2  Maria Luisa Savo Sardaro GRAM PHYLUM GRUPPO GENERE...

Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Patogeni Gram positivi 2  Maria Luisa Savo Sardaro GRAM PHYLUM GRUPPO GENERE / Batteri acetici Brucella Acetobacter MICRORGANISMI PATOGENI: PROTEOBACTERIA alfa Gluconobacter Pseudomonas PROTEOBACTERIA gamma Pseumonadi Xhantomonas Zymomonas Gram+ sporigeni Escherichia Salmonella Proteus GRAM - Batteri enterici Enterobacter Shigella Yersinia PROTEOBACTERIA gamma Serratia PROTEOBACTERIA gamma / Vibrio / Campylobacter PROTEOBACTERIA epsilon / Helycobacter / Aeromonas PROTEOBACTERIA delta / Moraxella Lactobacillus Leuconostoc Pediococcus Lactococcus non sporigeni Batteri lattici Streptococcus FIRMICUTES (basso GC) Carnobacterium Enterococcus Oenococcus Weissella GRAM+ non sporigeni / Staphylococcus non sporigeni / Lysteria / Bacillus FIRMICUTES (basso GC) sporigeni / Clostridium Corinebatteri Corynebacterium Propionici Propionibacterium FIRMICUTES (alto GC) / Brevibacterium / Mycobacterium / Bifidobacterium Patogeni Gram positivi 2 2 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro CLOSTRIDIUM BOTULINUM Microrganismo Gram+ sporigeno anaerobio (rispetto al genere Bacillus) RESPONSABILE DI INTOSSICAZIONE (insieme a S. aureus) In passato i casi di intossicazione da C. botulinum erano per lo più sostenute da carne e derivati oggi invece i prodotti più importanti sono rappresentati da vegetali e prodotti ittici Patogeni Gram positivi 2 3 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Il nome deriva dal fatto che le prime intossicazioni descritte furono conseguenti all’ingestione di salsicce (botulus in latino) infatti tra il 1815 e 1828 Kerner riferì di 234 casi di botulismo con 110 morti per ingestione di salsicce di fegato e sangue senza tuttavia isolare l’agente eziologico. L’agente eziologico è stato isolato per la prima volta nel 1895 da un prosciutto prodotto in casa da Von Ermengen. Patogeni Gram positivi 2 4 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § Tassonomia Tutti gli organismi che producono tossine botuliniche sono assegnati al genere Cl. botulinum : è Sulla base della specificità antigenica dell’esotossina prodotta si distinguono 7 sierotipi che producono altrettanti tipi di tossine A E’ la più tossica!! B C Ca Cb botulismo animale D E riclassificato in Cl. argentinense: mai stato ritrovato negli alimenti. E’ stato isolato da F persone morte improvvisamente ma il suo ruolo G come causa di morte rimane dubbio Patogeni Gram positivi 2 5 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Un’importante caratteristica dei ceppi di C. botulinum è che possono essere proteolitici o non proteolitici in base alla capacità di idrolizzare la caseina, la carne, l’uovo coagulato, il siero coagulato. PROTEOLITICI SIEROTIPO A Hanno spore più SIEROTIPO G termoresistenti! Alcuni sierotipi B e F Sono meno esigenti NON PROTEOLITICI SIEROTIPO E Alcuni sierotipi B e F I SIEROTIPI C e D possono essere sia proteolitici che non proteolitici Patogeni Gram positivi 2 6 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro DISTRIBUZIONE DEI SIEROTIPI A Si rinviene con maggior frequenza in USA, Cina, Argentina e gli alimenti più frequentemente incriminati negli episodi di intossicazione sono quelli di origine vegetale B E’ quello che determina il maggior numero di episodi di intossicazione in Europa e gli alimenti incriminati sono quelli carnei. Sembra che nel suino possa vivere in maniera saprofitica a livello intestinale e passare alle masse muscolari nel corso della macellazione per il mancato rispetto delle norme igieniche. Questo potrebbe spiegare la sua presenza nei prosciutti E Predomina nelle regioni fresche dell’Emisfero del Nord (Giappone, Canada). Gli alimenti responsabili sono prodotti ittici (es: trote in Finlandia; pesci d’allevamento..) Patogeni Gram positivi 2 7 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § Condizioni di sviluppo e caratteristiche La termoresistenza delle spore è variabile e influenzata da: - sierotipo - numero di spore presenti (in generale le più termoresistenti sono quelle del sierotipo A) - substrato Patogeni Gram positivi 2 8 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § Habitat H ubiquitario H terreno (soprattutto A e B ) H acque (tipo E) H sedimenti marini (tipo E) H residui vegetali H nelle carcasse di animali e volatili H nelle feci di animali Patogeni Gram positivi 2 9 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § PATOGENICITÀ Le TOSSINE BOTULINICHE sono proteine neurotossiche La tossina viene prodotta durante la crescita vegetativa, ma rilasciata solamente in concomitanza con la lisi delle cellule, che avviene durante la sporulazione. La tossina libera non viene inattivata dal pH acido dello stomaco e viene, quindi, assorbita intatta dall’apparato gastrointestinale per essere trasportata per via ematica fino alle cellule nervose, dove agisce sulla placca motrice nervosa. La tossina viene internalizzata e successivamente trasportata a livello delle giunzioni neuromuscolari, dove viene bloccato il rilascio dell’acetilcolina. DOSE INFETTIVA: Sono sufficienti pochi nanogrammi di neurotossina Patogeni Gram positivi 2 10 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro In condizioni normali la trasmissione dell’impulso nervoso al muscolo avviene grazie all’interazione dell’acetilcolina con un recettore muscolare. La tossina botulinica inibisce il rilascio dell’acetilcolina dalle vescicole presinaptiche con conseguente assenza di stimolo della fibra muscolare e rilassamento irreversibile dei muscoli (paralisi flaccida). Terminazioni neuronali Placca motoria TOSSINA BOTULINICA Patogeni Gram positivi 2 11 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro La produzione di tossine segue lo sviluppo del microrganismo e di conseguenza tutte le condizioni che favoriscono questo influenzano positivamente anche la produzione di tossine EFFETTO TEMPERATURA EFFETTO pH EFFETTO Aw EFFETTO potenziale red-ox EFFETTO flora competitiva Ad eccezione di qualche alimento conservato (es: conserve acide) dove uno solo di questi fattori è in grado di controllare lo sviluppo microbico, C. botulinum in genere viene inibito dal contemporaneo intervento di più fattori Patogeni Gram positivi 2 12 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro EFFETTO TEMPERATURA § Il congelamento, così come la temperatura < a quelle minime di crescita (10°C- 3°C) prevengono la produzione di tossina ma risultano privi di effetto su spore (per cui quando queste tornano a trovarsi in condizioni favorevoli germineranno e daranno origine alla produzione di tossina) § La tossina preformata non presenta grande resistenza al calore venendo distrutta a temperature > 80°C (la bollitura per 15 min. di cibi sospetti la distrugge) quindi contrariamente a S. aureus la tossina botulinica è distrutta da trattamenti termici § La termoresistenza delle tossine è influenzata dal pH del substrato e decresce quando questo si abbassa Patogeni Gram positivi 2 13 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro EFFETTO pH § Lo sviluppo del microrganismo è favorito da pH prossimi alla neutralità § In genere la massima produzione di tossina si osserva in substrati con pH compreso tra 5 e 8. § I limiti minimi che consentono ancora la germinazione della spora e la produzione di tossina sono 4.6 per i ceppi proteolitici e 5 per i ceppi non proteolitici §L’ambiente acido favorisce l’effetto delle alte temperature sulla distruzione di spore di C. botulinum. Questo permette di ridurre le temperature di sterilizzazione di conserve e semiconserve acide Patogeni Gram positivi 2 14 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro EFFETTO Aw § I valori di Aw che permettono ancora la germinazione delle spore, lo sviluppo e la produzione di tossina sono 0.94 per i ceppi proteoilitici e 0.97 per i ceppi non proteolitici § Le richieste di Aw aumentano a pH acidi e al diminuire della temperatura § Il sale è uno dei fattori più importanti per il controllo dell’intossicazione da C. botulinum, anche se questo microrganismo è dotato di una certa alotolleranza. § Le concentrazioni inibenti di NaCl sono del 10% per i ceppi proteolitici e 5% per quelli non proteolitici Patogeni Gram positivi 2 15 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro EFFETTO potenziale red-ox § C. botulinum è un microrganismo anaerobio che è in grado tuttavia di svilupparsi anche in presenza di modeste concentrazioni di O2 § Il confezionamento sottovuoto degli alimenti pertanto non è elemento indispensabile perché si verifichi la produzione di tossina (è stato dimostrato che pesci infettati sperimentalmente con il TIPO E e confezionati in contenitori sottovuoto e non, diventavano tossici nello stesso periodo di tempo) § Tuttavia il confezionamento sottovuoto anche se non indispensabile risulta sempre più pericoloso perché in queste condizioni vengono inibiti altri microrganismi che hanno effetto antagonista su C. botulinum (batteri lattici) § E’ stato invece dimostrato che un’atmosfera che circonda l’alimento costituita da 100% CO2 rallenta lo sviluppo del microrganismo e questo effetto è potenziato dalla conservazione del prodotto in ambiente refrigerato Patogeni Gram positivi 2 16 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro EFFETTO flora competitiva La presenza di microrganismi contaminanti normalmente presenti nell’alimento influenzano lo sviluppo di C. botulinum ESEMPI I batteri lattici sono quelli che influenzano maggiormente data la loro caratteristica di produrre sia ac. lattico che un antibiotico naturale (nisina) Lieviti e muffe svolgono un’azione sfavorevole perché mantenendo il pH elevato o utilizzando i vari acidi rendono il substrato idoneo allo sviluppo di C. botulinum e alla produzione della tossina Alcuni enzimi prodotti da batteri proteolitici (C. sporogenes, B. cereus) metabolizzano la tossina preformata Patogeni Gram positivi 2 17 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § MALATTIA Sono tre le principali forme di botulismo: ALIMENTARE, dovuto alla presenza della tossina nei cibi INFANTILE, perché C. botulinum è presente nel tratto intestinale di un certo numero di neonati DA FERITA o lesione, dovuto all’infezione di ferite da parte del batterio. Botulismo infantile e botulismo da ferita sono diversi dalla definizione di intossicazione vera e propria Patogeni Gram positivi 2 18 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro BOTULISMO ALIMENTARE Si manifesta dopo 2 ore - 8 giorni dall’ingestione del pasto contaminato di tossine, in genere tuttavia il periodo di incubazione è compreso tra 12 e 36 ore. La malattia generalmente inizia con manifestazioni a carico dell’apparato gastroenterico (nausea, vomito) e solo in un secondo tempo, in genere 12- 24 ore dalla comparsa dei primi sintomi, fanno la comparsa i caratteristici sintomi nervosi (vertigini, disturbi della visione, seguiti da difficoltà di parola, disfonia e perdita del riflesso della deglutizione fino a ipotermia, paralisi muscolare flaccida) nei pazienti non trattati si arriva al decesso per insufficienza respiratoria acuta. Patogeni Gram positivi 2 19 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro BOTULISMO INFANTILE Vengono ingerite spore vitali, che germinano e sintetizzano la tossina nell’intestino. Si pensa che ciò sia possibile nei bambini tra i 6 e i 24 mesi, nei quali la flora intestinale non è ancora stabilizzata e quindi incapace di contrastare la colonizzazione del clostridio Tale sindrome è caratterizzata da costipazione, anoressia, sonnolenza e mancanza di controllo dei movimenti della testa. Il botulismo infantile è stato messo in relazione con l’assunzione di miele. BOTULISMO da ferite Si ha uno sviluppo del microrganismo in lesioni traumatiche infette (con presenza di terriccio), con conseguente produzione di tossine in vivo. Patogeni Gram positivi 2 20 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § ALIMENTI Per quanto riguarda gli alimenti incriminati nei casi di intossicazione da C. botulinum va ricordato che sia i prodotti ittici e vegetali possono veicolare la tossina botulinica; in genere si tratta di prodotti lavorati, per lo più preparazioni per uso domestico (conserve fatte in casa) i quali sono stati sottoposti a lavorazione inadeguata soprattutto trattamenti termici insufficienti e conservazione ad alta temperatura Tra i prodotti incriminati non vengono riportati cibi congelati, tuttavia è bene ricordare che le spore sopportano bene il congelamento per cui possono rinvenirsi anche nei prodotti congelati e quindi se la conservazione dopo lo scongelamento non viene eseguita correttamente le spore possono germinare e produrre tossina Patogeni Gram positivi 2 21 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Patogeni Gram positivi 2 22 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § PREVENZIONE La profilassi di questa intossicazione deve mirare ad impedire che la tossina preformata sia presente negli alimenti quindi serve l’inibizione della moltiplicazione piuttosto che la morte M Trattamenti termici per eliminare le spore, che possono essere più blandi se gli alimenti vengono addizionati di NaCl, nitriti (es. negli insaccati) o acidificanti. M Riscaldamento dei cibi preparati (la tossina viene disattivata a 85°C x 5-6min) M Refrigerazione a T°< 4°C M Controllo dell’attività dell’acqua: i clostridi non crescono a livelli inferiori di 0.93 M Corretta preparazione e conservazione degli alimenti Patogeni Gram positivi 2 23 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro CLOSTRIDIUM PERFRINGENS Microrganismo Gram+ sporigeno anaerobio (rispetto al genere Bacillus) ma in grado di tollerare anche buoni livelli di ossigeno RESPONSABILE DI TOSSINFEZIONE (insieme a B. cereus) Generalmente collegate alla ristorazione collettiva Patogeni Gram positivi 2 24 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § Tassonomia In base alla produzione delle 4 tossine maggiori letali (alfa, beta, epsilon, iota) la specie viene suddivisa in 5 differenti tipi (A,B,C,D,E) I ceppi appartenenti al gruppo A, ma anche C e D sono patogeni per l’uomo. Patogeni Gram positivi 2 25 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § Habitat H largamente distribuito in natura H fa parte della normale flora del suolo molto diffuso nella polvere H è parte costitutiva della normale flora intestinale degli animali, uomo compreso. Patogeni Gram positivi 2 26 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § Condizioni di sviluppo min optimum max T° (C°) 12 43-47 55 pH 5.5-5.8 7.2 8.0-9.0 Aw 0.97 0.95-0.96 0.93 CONSIDERAZIONI: - è un microrganismo esigente nutrizionalmente - è sensibile alle basse temperature - in prossimità della temperatura minima di sviluppo si hanno fasi lag lunghe (2-4 ore) mentre alle temperature massime la fase lag è inesistente e il tempo di duplicazione basso (quindi alta velocità di crescita). Questo spiega la ragione per cui vengono incriminati cibi cotti e raffreddati lentamente - sensibile al calore (la forma vegetativa và incontro a morte a 60°C) Patogeni Gram positivi 2 27 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Il fenomeno della sporificazione è importante perché: la spora permette la sopravvivenza del germe nel corso della conservazione è durante il processo di sporificazione che avviene la massima produzione di enterotossina La sporificazione è abbastanza difficile e dipende dal ceppo microbico e dal substrato. Per la sporificazione è richiesto: - temperatura compresa tra 35 e 40°C - pH compreso tra 6 e 8. La presenza di zuccheri fermentescibili, abbassando il pH ostacola il processo - Aw superiore a 0.98 Patogeni Gram positivi 2 28 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § PATOGENICITÀ Dose infettante: 5 x 105ufc/g di alimento contaminato Le tossine a, b, e e i, sono responsabili di gangrene gassose, coliti necrotizzanti e setticemie i tipi A e C producono anche un’enterotossina la cui formazione avviene durante la sporulazione del germe (che può avvenire nell’alimento o nell’intestino dell’uomo) e il rilascio in seguito alla lisi cellulare. Tale tossina, che è la maggiore causa delle gastroenteriti alimentari, è termolabile: perde la sua attività biologica a 60°C x 5min, ma a 4°C può mantenersi attiva per settimane. Patogeni Gram positivi 2 29 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § MALATTIA I sintomi causati dall’enterotossina compaiono 8-12h dopo l’ingestione dell’alimento (anche 2-3h se il cibo contiene tossina preformata) e durano per 24-48h: h forti dolori addominali h diarrea acuta h nausea h mai vomito Patogeni Gram positivi 2 30 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro § ALIMENTI ä Prodotti carnei o a base di carne, la cui caratteristica comune è quella di essere stati sottoposti a trattamenti termici e raffreddati a temperatura ambiente. § PREVENZIONE ³ Rapido raffreddamento dei cibi cotti ³ Riscaldamento di almeno 75°C al cuore del prodotto ³ Rispetto scrupoloso della catena del freddo (conservazione a temperature < 10°C) Patogeni Gram positivi 2 31 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Buono studio Patogeni Gram positivi 2 32 di 32