Campylobatteriosi La campylobatteriosi è una malattia infettiva causata dal batterio Gram negativo Campylobacter. La maggior parte delle infezioni (circa il 90%) è provocata dalle specie C. jejuni e C. coli, mentre meno frequenti sono quelle causate dalle specie C. lari, C. fetus e C. upsaliensis.

Campylobacter jejuni Causa gastroenterite acuta, spesso sanguinolenta, complicata da paralisi di Guillain-Barre Serbatoio in polli, bovini, suini Fonte prevalente dei casi sporadici è il pollame Interessa la maggioranza degli allevamenti dei polli 88% delle caracasse di pollo positive (1996) 90% delle carcasse di tacchino positive Fattori di rischio negli allevamenti (Norway, 1990) Acqua da bere per i polli non trattata Accudimento di altri animali nella fattoria, prima di entrare nel pollaio

Campylobacter Campylobacter è un batterio gram negativo mobile e microaerofilo che si moltiplica a una temperatura ottimale di 42°C, in un range che va da 30,5 a 45°C. Cresce lentamente, con un tempo di generazione max di 1h. Non cresce in condizioni di refrigerazione. La crescita è anche inibita in alimenti con pH <4,9 e >9. Campylobacter è stato isolato da latte crudo, carne rossa, frattaglie, insalate e crostacei. Sopravvive bene in atmosfera modificata e in confezioni sotto vuoto.

Serbatoio della malattia Il pollame rappresenta uno dei principali serbatoi delle diverse specie di Campylobacter. In Europa la quota di pollai risultati positivi alle indagini microbiologiche effettuate è variabile da Paese a Paese e, precisamente, da un minimo del 5% a un massimo del 90%. Campylobacter colonizza il tratto gastro-intestinale di animali da allevamento (pollame, bovini, ovini e suini), ma anche animali da compagnia (uccelli, cani, gatti). L’infezione cronica spesso asintomatica negli animali rappresenta la principale fonte di infezione per l’uomo.

Ciclo ecologico di Campylobacter

Trasmissione Episodi epidemici di infezione da Campylobacter sono stati associati prevalentemente al consumo di acqua o latte contaminati, alimenti a rischio consumati crudi e, occasionalmente, a carne di pollo. La trasmissione del Campylobacter attraverso il latte può essere facilmente controllata tramite la pastorizzazione e quella attraverso l’acqua con un sicuro sistema di potabilizzazione. Carni di maiale e di ruminanti sono generalmente considerate a basso rischio, tuttavia le frattaglie crude di questi animali sono a rischio piuttosto elevato di trasmissione. Altra modalità di trasmissione è rappresentata dal contatto diretto con animali infetti. La dose infettante è molto bassa (< 500 cellule batteriche).

Trasmissione 2 I fattori maggiormente correlati alla diffusione del Campylobacter sono il livello di biosicurezza, la stagione, l’età del pollame, le modalità di somministrazione dei mangimi, i trasferimenti dei capi da un allevamento a un altro, le condizioni di trasporto del pollame, l’acqua e i medicinali somministrati agli animali. La contaminazione della carne avviene durante la macellazione, attraverso il contatto con il materiale fecale o tramite il contenuto intestinale degli animali in macellazione.

Prevenzione Il lavaggio della carne dopo la macellazione riduce il rischio di contaminazione, così come il congelamento dei prodotti alimentari. Misure di controllo in tutti i settori della catena alimentare, dalla produzione alla preparazione domestica del cibo, contribuiscono a ridurre il rischio di infezione. L’unico metodo efficace per eliminare il Camplylobacter dai cibi contaminati è quello di introdurre un trattamento battericida come il riscaldamento (cottura o pastorizzazione) o l’irradiazione (raggi gamma).

Zanzariere e positività di Campylobacter spp. nel pollame Bahrndorff et al. Emerg. Infect. Dis. 19,425-430, 2013.

Escherichia coli E’ il patogeno opportunista più frequente. E’ l’agente eziologico dell'80-90% delle infezioni delle vie urinarie in ambito comunitario. Dall'intestino, dove alberga nella popolazione microbica normale, può colonizzare le vie urinarie con meccanismo solitamente ascendente anche grazie alla sua mobilità per flagelli peritrichi e alla presenza di fimbrie (tipo 1) che ne permettono l'adesione al recettori specifici (D-mannoso) delle cellule uroepiteliali delle basse vie escretrici Anche se usualmente E. coli è ospitato nella popolazione microbica normale dell'apparato digerente, può in alcuni casi causare affezioni intestinali che, sulla base dei diversi meccanismi di patogenicità posti in atto, è possibile ricondurre a cinque microrganismi distinti: Escherichia coli Enterotossigeni (ETEC) Escherichia coli Enteropatogeni (EPEC) Escherichia coli Enteroinvasivi (EIEC) Escherichia coli Enteroemorragici (EHEC) Escherichia coli Enteroadesivi (EAEC)

Antigenic structure Over 700 antigenic types (serotypes) are recognized based on O, H, and K antigens. Lipopolysaccharide LPS (heat-stable somatic antigens ) -- O antigens flagellar antigens -- H antigens "capsular" antigens -- K antigens

ETEC E. coli

EIEC E. coli enteroinvasivo

Enteropathogenic E. coli (EPEC) non fimbrial adhesin (intimin) moderately invasive (not as invasive as Shigella or EIEC) "attaching and effacing" does not produce LT or ST; some reports of shiga-like toxin usually infantile diarrhea; watery diarrhea similar to ETEC, some inflammation, no fever; symptoms probably result mainly from invasion rather than toxigenesis

Enteroaggregative E. coli (EAggEC) adhesins not characterized non invasive produce ST-like heat-labile plasmid-encoded toxin (EAST) and a hemolysin persistent diarrhea in young children without inflammation, no fever

Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) represented by a single strain (serotype O157:H7) adhesins not characterized, probably fimbriae moderately invasive produces shiga toxin but not LT or ST copious bloody discharge (hemorrhagic colitis), intense inflammatory response, may be complicated by hemolytic uremia pediatric diarrhea caused by this strain can be fatal due to acute kidney failure (hemolytic uremic syndrome [HUS]).

VTEC E. coli O157:H7 E. coli enteroemorragico (EHEC) Causa gastroenterite acuta, spesso sanguinolenta, complicata da insufficienza renale (HUS) Serbatoio nei ruminanti Fonte prevalente dei casi sporadici è il “ground beef” 24 % delle aziende casearie (NAHMS Dairy Survey - 96) 100 % dei macelli (NAHMS Feedlot - 99) Farttori di rischio nelle fattorie (NAHMS) Stagione estiva Stress alimentare (e.g. affamamento) Acqua da bere

Nr. Infezioni causate da STEC in Europa Caprioli et al, Microbiol Spectrum 2(6): EHEC-0014-2013.

Nr. Infezioni causate da STEC in Europa Caprioli et al, Microbiol Spectrum 2(6): EHEC-0014-2013.

Nr. Infezioni causate da STEC in Italia Caprioli et al, Microbiol Spectrum 2(6): EHEC-0014-2013.

Karmali et al., J Clin Microbiol 41, 4930, 2003.

2011 E. coli O104:H4 outbreak Germany: 54 deaths, 845 HUS, 3816 cases Vtx2a + agg-positivo CTX-M-15 positivo

Spanning Tree of MLST data for EHEC and EAEC Chattaway et al, J Infect Dev Ctries 2011; 5:425-436.

Characteristics of the outbreak strain STEC O104:H4 Enterohaemorragic E. coli strain. Serotype: O104:H4 • Shiga toxin 1: - (negative) • Shiga toxin 2 (subtype 2a): + (positive) • Intimin (eae): - (negative) • Enterohaemolysin: - (negative) Enteroaggregative E. coli virulence plasmid: − aatA: + (positive) − aggR: + (positive) − aap: + (positive) − aggA: + (positive) − aggC: + (positive) • MLST sequence type: ST678 • ESBL (CTX-M-15) • Beta-lactamase production: − ESBL (CTX-M-15): + (positive) − TEM-1: + (positive) EHEC Mellmann et al. PLoS ONE 6(7): e22751.

German Outbreak of Escherichia coli O104:H4 Associated with Sprouts Buchholz et al. N Engl J Med 365:1763-1770, 2011.

The German Outbreak 845 HUS, 3816 cases

Vegetables or Fruits Evaluated in a Case–Control Study in the German Outbreak. Table 1 Vegetables or Fruits Evaluated in a Case–Control Study in the German Outbreak. Buchholz U et al. N Engl J Med 2011;365:1763-1770

Characteristics of 10 Cohorts of Subjects Who Visited Restaurant K between May 12 and May 16, 2011. Table 2 Characteristics of 10 Cohorts of Subjects Who Visited Restaurant K between May 12 and May 16, 2011. Buchholz U et al. N Engl J Med 2011;365:1763-1770

Relative Risk of Infection Associated with Sprouts and Other Raw Food Items in Univariable Analysis. Table 3 Relative Risk of Infection Associated with Sprouts and Other Raw Food Items in Univariable Analysis. Buchholz U et al. N Engl J Med 2011;365:1763-1770

Anatomy of the German Outbreak. Figure 1 Anatomy of the German Outbreak. Shown are the trading connections from supplier X to sprout producer A and through four distributors to five outbreak clusters, as well as to two other distributor groups leading to a cluster of illnesses caused by Shiga-toxin–producing E. coli in Lüneburg and an outbreak in France unrelated to producer A. Known case subjects at restaurant K included those who were part of the cohort study and others who were not. Buchholz U et al. N Engl J Med 2011;365:1763-1770

Conclusions Our investigations identified sprouts as the most likely outbreak vehicle, underlining the need to take into account food items that may be overlooked during subjects' recall of consumption. Buchholz U et al. N Engl J Med 2011;365:1763-1770

Listeria monocytogenes Caratteristiche del microorganismo Piccolo batterio Gram positivo a forma di bastoncello E’ un patogeno intracellulare facoltativo Vive nel suolo, ma anche nell’intestino di molti animali L’uomo è portatore sano intestinale nel 15% dei soggetti Cresce rigoglioso in zone umide, fredde Cresce lentamente anche a temperature di frigorifero Negli animali o nell’uomo può essere invasivo

di listeriosi che si verificano sono Il 95% degli episodi di listeriosi che si verificano sono veicolati dagli alimenti, quindi … … la via di penetrazione nell’organismo umano è l’intestino

Listeria monocytogenes Caratteristiche dell’infezione Infezioni perinatali Le donne in gravidanza possono avere febbre o una malattia non definita Danni al feto Sepsi Aborto spontaneo Meningite Ospite normale Spesso asintomatico Può causare diarrea con febbre Raramente può portare a malattie invasive 􀂾

Regulation (EC) No 2073/2005

Principali sorgenti di infezione Sorgente di infezione: Pollame, produzione Bovini, produzione Pollame, bovini, suini, produzione Suini, produzione Cibi pronti da mangiare, lavorazione Patogeni: Campylobacter E. coli O157:H7 Salmonella Yersinia Listeria monocytogenes

Contaminazione dei prodotti freschi Una grossa percentuale di epidemie alimentari causate da consumo di prodotti freschi contaminati 0.6 % dei casi nel 1970, 12 % dei casi nel 1990 In particolare: Succhi non pastorizzati (E. coli O157, Salmonella, Cryptosporidium) Cavoletti (E. coli O157:H7, Salmonella) Lattuga (E. coli O157:H7) Pomodori (Salmonella) Meloni (Salmonella) FDA (Food and Drug Administration) (2002): 4% dei prodotti importati contiene Salmonella o Shigella 2% dei prodotti nazionali contiene Salmonella o Shigella

Vibrioni alofili Vibrioni ambientali che hanno come veicolo primario di trasmissione i prodotti della pesca e i molluschi. V. cholerae e V. fluvialis tollerano salinità inferiori al 3%, mentre i vibrioni alofili V. vulnificus, V. parahemolyticus crescono meglio con salinità superiore al 3%. Associati al consumo di prodotti ittici crudi. Reg. CE 2073/2005 che regola la commercializzazione dei molluschi basa il giudizio di idoneità solo sulla presenza di Escherichia coli e Salmonella.