Salmonella spp. Storicamente è stato lo “spauracchio”. E’ ubiquitaria. L’assenza di salmonella è giusta in un prodotto che non deve subire altri processi,

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1 Salmonella spp. Storicamente è stato lo “spauracchio”. E’ ubiquitaria. L’assenza di salmonella è giusta in un prodotto che non deve subire altri processi, ma per alimenti che vengono sottoposti ad altri trattamenti sono stati fissati dei parametri.

2 Tassonomia I batteri di questo genere hanno le caratteristiche generali della famiglia delle Enterobacteriaceae a cui appartengono. La nomenclatura e la classificazione dei batteri del genere Salmonella è stata sempre molto complessa e nel tempo ha subito diverse modificazioni. Oggi sono riconosciute due specie.

3 Sierotipi di Salmonella spp. Nell’ambito di ciascuna subspecie di Salmonella, in base alle caratteristiche antigeniche (antigene somatico O, flagellare H e capsulare K) sono individuati oltre 3000 sierotipi. Circa il 99% dei sierotipi di origine umana appartengono alla subspecie enterica. I più importanti sierotipi di Salmonella enterica subspecie enterica sono: Typhi, Paratyphi A, Schotmuelleri (patogeni per l’uomo), Typhimurium, Choleraesuis, Enteritidis (patogeni per l’uomo e animali), Gallinarum (patogeno per il pollame e solo raramente per l’uomo).

4 Patogenesi di Salmonella spp. Le salmonelle possono causare nell’uomo due tipi fondamentali di malattie: febbre tifoide gastroenterite acuta.

5 Patogenesi di Salmonella spp. Normale acidità gastrica (pH <3,5): la salmonella non sopravvive. Persone più suscettibili: neonati, bambini, anziani e individui immunocompromessi. Dose Minima Infettiva > di 100.000 UFC. E’ influenzata da: – sierotipo: specificità per l’ospite - fattori di virulenza; – ospite: età - stato immunitario. Quando sono ingeriti alimenti contaminati e con alto contenuto di grassi, che possono proteggere il microrganismo dall’acidità gastrica, la DIM può risultare molto bassa.

6 Infezioni alimentari da Salmonella spp. La salmonella è da considerare come indicatore di igiene. E’ causa principale di tossinfezioni batteriche di origine alimentare. Le epidemie di salmonellosi verificatesi nel mondo sono state imputate agli alimenti più vari, che vanno dai prodotti carnei alle uova, al latte e derivati, al cioccolato, così come i vegetali. In ogni modo, particolarmente incriminati sono i prodotti di origine animale, dato che il ciclo epidemiologico della malattia è centrato su uomo-animale. Un’importante fonte di contaminazione degli alimenti sono gli operatori infetti o portatori sani con infezioni asintomatiche.

7 Salmonella spp. e alimenti Caratteristiche di crescita di Salmonella spp. a) Temperatura (min/opt/max): 5,2/35-43/46,2(mesofilo opt 37°C) Il tasso di crescita è sostanzialmente ridotto a T minori di 15°C. La crescita della maggior parte è prevenuta a T < di 7°C. La conservazione di alimenti caldi a temperature di almeno 63°C. Maggiore devitalizzazione durante la fase di congelamento che non durante la conservazione. Si ha maggior decremento del numero di salmonelle durante la conservazione tra 0 e –10°C che non tra –17 e –20°C. b) pH (min/opt/max): 3,8/7-7,5/9,5 Come il pH eccede o scende al di sotto dei valori ottimali il tasso di crescita diminuisce. E’ importante anche la natura dell’acido usato. c) a w (min/opt): 0,94/0,99 Effetti drammatici sulla crescita. Si può avere sopravvivenza anche per anni in alimenti con bassa a w.

8 Prevenzione e controllo Igiene degli allevamenti e della macellazione. Separazione delle materie prime e dei prodotti finiti. Rispetto della catena del freddo. Lavaggio e disinfezione delle superfici e delle attrezzature. Trattamenti termici adeguati (essendo mesofilo, muore a 60°C – ma bisogna tener presente che deve essere la temperatura a cuore del prodotto e non solo la temperatura esterna). Azione di pH, a w, conservanti e microflore competitive. Prevenzione della ri-contaminazione dei prodotti post-processo. Igiene del personale. Misure di prevenzione a livello casalingo: Rispetto delle temperature di conservazione (<5°C). Evitare soste lunghe tra preparazione e consumo dell’alimento. Cuocere gli alimenti a temperatura e per tempi adeguati. Adottare strette norme di igiene personale. Evitare la contaminazione crociata tra alimenti crudi e cotti.

9 Ricerca e identificazione: Procedura Prearricchimento: 25 g di alimento+225 ml di H2O peptonata tamponata. Incubare a 35-37 °C x 18-24 h. Arricchimento Selettivo: 10 ml di PA in (100 ml) di brodo tetrationato; selenite-cistina e Rappaport-Vassiliadis. Incubare a 35-37 o 42-43°Cx24+24 h. Isolamento su Terreno Selettivo e differenziale: Strisciare su Agar Verde Brillante e Salmonella-Shigella Agar. Incubare a 37°C x 18-24h. Identificazione Gli isolati vanno saggiati per: Gram-reazione (+); morfologia (bastoncini); Catalasi (+); ossidasi (-). Reazione su Kligler Iron Agar (KIA): acido da glucosio con produzione di gas; produzione di H 2 S. Identificazione con metodi biochimici, molecolari e immunologici. Ricordarsi solo che occorrono 5gg x l’isolamento della Salmonella. I tempi di commercializzazione sono strettissimi e perciò si usano i metodi rapidi, quale ad esempio il T4 (12-24h: se è – sicuramente la salmonella è assente, se è + non è sicuro che è presente ma può essere un altro batterio). Quanto più il metodo è rapido, tanto meno è affidabile e bisogna adattarsi. NO

10 Shigella spp. Caratteristiche Genere della famiglia delle Enterobacteriaceae (il sierotipo 1 di S. dysenteriae è catalasi negativa). Geneticamente molto simile ad E. coli e strettamente correlato con specie di Salmonella e Citrobacter. Al genere appartengono 4 specie:  S. dysenteriae (con 13 sierotipi, da 1 a 13).  S. flexneri (6 sierotipi).  S. boydii (18 sierotipi) e S. sonni (1 sierotipo). Non fermentano il lattosio (alcuni sierotipi lo possono fermentare lentamente), mentre fermentano il glucosio con formazione di acidi senza gas. Mesofilo, crescono a temperature comprese tra 7 e 47°C con optimum a 35-37°C. Sono microrganismi strettamente adattati all’uomo.

11 Caratteristiche della malattia  Responsabili di malattie del tratto gastrointestinale.  La “shigellosi” è nota come “malattia delle mani sporche” o “dissenteria bacillare”.  Sintomatologia Comparsa: 15-50 ore dall’ingestione dell’alimento contaminato; Sintomi: diarrea (con sangue e muco), febbre, crampi addominali, ulcerazioni della mucosa gastrica. Contagio: quasi esclusivamente interumano. Vie di trasmissione: contagio diretto persona-persona o ingestione di alimenti contaminati da persone infette (via oro-fecale). Dose infettiva: in funzione delle condizioni dell’ospite e dell’età, viene stimata intorno a 10-1000 cellule.

12 Patogenesi I ceppi arrivano nel tratto gastro-intestinale, attaccano e penetrano nelle cellule epiteliali della mucosa intestinale (meccanismo enteroinvasivo), dove si moltiplicano e invadono le cellule circostanti, producendo enterotossine ad azione citotossica, causando ulcerazioni, senza interferire con il sistema adenilato ciclasi. Alcuni ceppi producono Shiga tossine, molto probabilmente le stesse prodotte da E. coli O157:H7. S. dysenteriae produce la malattia più severa (dissenteria bacillare); S. sonnei produce malattia più leggera; S. flexneri e S. boydii possono causare sia malattie gravi che lievi. L’espressione della virulenza è funzione della temperatura di crescita: a 35-37°C si ha invasione e virulenza. A 30-33°C nessuna virulenza. NO

13 Shigella spp. e alimenti Caratteristiche di crescita Shigella sonnei è la specie maggiormente incriminata in episodi epidemici da alimenti. Alimenti coinvolti: Insalate di patate e altri vegetali, di pesce, di pollo, acqua, carne, prodotti della pesca, latte e derivati.

14 Comportamento negli alimenti Le specie di Shigella non sono molto resistenti agli stress ambientali. Tuttavia il microrganismo sopravvive anche per lunghi periodi in vari alimenti e condizioni ecologiche.

15 Ricerca e identificazione Per una migliore comprensione degli argomenti trattati in questa sezione, si consiglia di fare riferimento agli argomenti trattati nelle letture specifiche dedicate al Laboratorio di Microbiologia degli Alimenti. Procedura: simile a quella adottata per Salmonella. Prearricchimento Arricchimento Selettivo Isolamento su Terreno Selettivo e differenziale Identificazione Le colonie tipiche, vanno isolate in purezza e saggiate per: Gram-reazione (+); morfologia (bastoncini); Catalasi (+); ossidasi (-). Reazioni su Kligler Iron Agar (KIA): acido da glucosio senza produzione di gas; mancata produzione di H 2 S. Identificazione con metodi biochimici, molecolari e immunologici. NO

16 Yersinia enterocolitica Caratteristiche Genere della famiglia delle Enterobacteriaceae, a cui appartengono diverse specie, ma solo Y. enterocolitica è di interesse per la microbiologia degli alimenti. Importante patogeno, responsabile di enteriti nell’uomo. E’ un corto bastoncino Gram-negativo, mobile per flagelli peritrichi prodotti a 22-28°C ma non a 37°C. Poco esigente nutrizionalmente, colonizza, si moltiplica e sopravvive su una grande varietà di substrati alimentari. Largamente distribuita in ecosistemi acquatici e terrestri. Principale riserva: animali a sangue caldo; i suini sono considerati serbatoio naturale del germe. I sierotipi più diffusi sono:  O:3; O:9; O:5,27: basso grado di patogenicità; causano infezioni sporadiche.  O:8; O:13; O:18; O:20; O:21: altamente patogeni.  Altri sierotipi: largamente distribuiti ma non patogeni.

17 Distribuzione dei sierotipi di Yersinia enterocolitica I ceppi di Y. enterocolitica sono distinti in due gruppi:  ceppi “strettamente adattati all’uomo”  ceppi “ambientali” o non adattati L’adattamento è dovuto a ripetuti passaggi nell’uomo, dove determinano, inizialmente, solo episodi infettivi non tipici. I ceppi ambientali sono quelli che si trovano nella prima fase di adattamento all’uomo.  O:3 e O:9. Raramente isolati dall’ambiente; suini portatori cronici (contenuto intestinale, lingua, faringe) e serbatoio naturale del germe.  O:8. varie sorgenti di contaminazione: acque di sorgenti e pozzo; alimenti lavati con acqua contaminata; prodotti lattiero-caseari.  Sierotipi non patogeni (non coinvolti in malattie umane o animali): acqua, suolo, vegetazione, vari animali.

18 Trasmissione all’uomo di Y. Enterocolitica Trasmissione Animale-uomo (via orale) O:3 e O:9. soprattutto carne di maiale O:8.vari alimenti e acqua Uomo-uomo (via fecale-orale) O:3 e O:9. elevato il numero dei portatori sani O:8. no trasmissione uomo-uomo; no portatori asintomatici. Manifestazioni cliniche Principale sintomo: diarrea, liquida o pastosa, raramente con sangue; Altri sintomi: dolori addominali, generalmente lievi. Simili a sindrome pseudo-appendicolare (dolori localizzati nella fossa iliaca destra); complicazioni rare ma severe: ulcerazioni diffuse, peritonite, perforazioni intestinali.

19 Caratteristiche di crescita Alimenti: carcasse e carne di maiale, manzo, agnello. Latte crudo di vacca, capra. Cagliate di formaggi. Vegetali, ostriche, gamberetti. Origine della contaminazione alimentare: contaminazione fecale umana e animale; terreno e acqua. Poco esigente nutrizionalmente: colonizza, si moltiplica e sopravvive su una grande varietà di alimenti. pH di crescita: può svilupparsi tra 4 e 10 con valore ottimale di 7. Può sopravvivere fino a 24 ore a pH 3,6 o 10. Temperatura di crescita: Y. enterocolitica è psicrotrofica. Può moltiplicarsi tra 0 e 42°C. Sviluppa in 2-5 giorni in alimenti refrigerati. I valori ottimali di crescita sono di 29°C; a 37°C richiede fattori di crescita. E’ eliminata con la pastorizzazione.

20 Yersinia enterocolitica Ricerca e identificazione Procedura Arricchimento selettivo Isolamento su terreno selettivo e differenziale Identificazione Bastoncino gram-negativo, catalasi positivo, ossidasi negativo KIA: fondo giallo - slant rosso - no idrogeno solforato e gas produzione di ureasi mobilità a 22°C produzione di indolo ornitina decarbossilasi produzione di acido da: saccarosio; cellobiosio; ramnosio; raffinosio; mancata produzione di acido da: melibiosio NO

21 Considerazioni conclusive Salmonella, Shigella e Yersinia I vari sierotipi di Salmonella sono una delle cause principali di tossinfezioni batteriche di origine alimentare. Particolarmente incriminati sono i prodotti di origine animale, dato che il ciclo epidemiologico della malattia è centrato su uomo-animale. Le specie di Shigella sono responsabili di malattie del tratto gastrointestinale e S. sonnei è quella maggiormente incriminata in episodi epidemici da alimenti, rappresentati da vegetali, pesce, pollo, acqua, carne, prodotti della pesca, latte e derivati. Yersinia enterocolitica è un patogeno responsabile di enteriti nell’uomo. I suini rappresentano il serbatoio naturale dei ceppi strettamente adattati all’uomo.