Viable But Nonculturable State

Presentazione sul tema: "Viable But Nonculturable State"— Transcript della presentazione:

1 Viable But Nonculturable State
VBNC Viable But Nonculturable State Cetrangolo Elide Conforti Elisa Longobucco Alessandra Matteucci Federica

2 Vibrio cholerae ed E. coli in acque salate
VBNC: microrganismi che entrano in un particolare stato fisiologico in risposta a prolungate condizioni ambientali sfavorevoli, perdendo la capacità di crescere su terreni di routine (coltivabilità) pur restando vitali. Fine anni ‘80 Vibrio cholerae ed E. coli in acque salate

3 Caratteristiche dello stato VBNC
Integrità strutturale della membrana cellulare e del materiale genetico Aumento dello spessore dello strato di peptidoglicano Metabolicamente attive Variazioni morfologiche Aumentata resistenza agli antibiotici Capacità di riacquistare coltivabilità in vivo

4 Induzione stato VBNC Temperature estreme
Carenza di nutrienti Temperature estreme Incubazione al di fuori del range di pH o salinità Stress osmotici Disponibilità di ossigeno Esposizione a metalli pesanti Esposizione a conservanti alimentari Esposizione alla luce bianca e raggi UV Trattamenti battericidi

5 Regolatori dello stato VBNC
RpoS Fattore sigma essenziale per la sopravvivenza delle cellule nella fase stazionaria e per le risposte agli stress In E.coli media l’espressione del 10% del genoma in condizioni di stress. Stress Alarmoni Accumulo RpoS

6 OxyR Regolatore trascrizionale che controlla i geni correlati allo stress ossidativo. E. coli trattato con H2O2 entra nello stato VBNC. ROS OxyR AhpC e GST

7 Resuscitation VBNC Resuscitation
Microrganismo VBNC Resuscitation Le condizioni per la Resuscitation sono molto specifiche: i fattori che possono condizionare sono il CEPPO, L’ETA’ DELLE CELLULE VBNC, FATTORI DI INDUZIONE DELLO STATO VBNC. Resuscitation window Vibrio cholerae S. Enteritidis Citrobacter freudii

8 Stimoli uova embrionate, topo, coniglio, umani volontari
• Cellule ospiti : amebe, linee cellulari eucariotiche, uova embrionate, topo, coniglio, umani volontari Campylobacter coli, C.jejuni, Edwardsiella tarda, E. faecalis • Rimozione degli stress e presenza di composti specifici ( Disponibilità dei nutrienti) M. luteus •Temperatura E.coli •Stimoli chimici

9 Rpsf :fattori che promuovono la Resuscitation
Possibili meccanismi di azione: Rpsf come molecole segnale secrete attivamente dalle cellule che possono legarsi ai recettori di superficie e attivare la Resuscitation Rpsf degrada o rimodella il peptidoglicano Rpsf permetta il rilascio di frammenti di peptidoglicano i quali legano i recettori di superficie stimolando la Resuscitation Autoinduttori: molecole segnale dotate di cross reattività (E. coli AI-2/3)

10 Tecniche di rilevamento 1) Colorazioni 2) Metodi Molecolari
Live/Dead BacLight -INT IodoNitroTerìtrazolium violet (respirazione) -FITC Isotiocinato di fluorescina (attività enzimatica) 2) Metodi Molecolari -RT-PCR -DNase I footprinting (proteine associate al DNA)

11 Colorazione Live/Dead Baclight. Cellule vitali verdi
Fonte: Invitrogen

12 Fattori di rischio Presenza di m.o. VBNC in matrici alimentari:
potenziali rischi per la salute Alcuni trattamenti a cui sono sottoposti gli alimenti ,al fine di renderli sicuri per il consumo, possono indurre lo stato VBNC. (Legionella pneumophila; Vibrio vullnificus) Alimenti: serbatoio di patogeni umani Fattori di rischio Restano potenzialmente patogeni Maggiore resistenza agli antibiotici (Listeria monocytogenes; Campilobacter jejuni) Minor attivazione del sistema immunitario (minore produzione di TNF-α e IL-6) Tossicità e virulenza residua (L. pneumophila, E.coli)

13 Alcuni patogeni umani per i quali è stato dimostrato
lo stato VBNC Fonte: Laam Li et al.

14 Saccharomyces cerevisiae
Oltre all'importante problematica relativa alla sicurezza alimentare i microrganismi in VBNC rappresentano un problema anche in relazione alla shelf -life ed alla stabilità microbiologica degli alimenti e delle bevande. Alcuni microrganismi presenti nel vino, possono entrare nello stato VBNC in seguito all’esposizione alla solforosa o alla scarsa presenza di ossigeno. Saccharomyces cerevisiae Dekkera bruxellensis Batteri acetici

15 Grazie per l’attenzione