Attualità in tema di malattie trasmesse da alimenti l’epidemia da E. coli O104:H4

Attualità in tema di malattie trasmesse da alimenti l’epidemia da E. coli O104:H4

Caterina MamminaProfessore associato di IgieneDipartimento di Scienze per la Promozione della Salute “G. D’Alessandro”Università degli Studi di Palermo

Nonostante i progressi nel rispetto delle

pratiche igieniche la legislazione più rigorosa l’aumento della

consapevolezza dei consumatori

le tecniche di trasformazione più moderne ed efficaci

le malattie a trasmissione alimentare continuano a rappresentare una minaccia significativa per la salute in tutto il mondo

SIAMEG aprile – giugno 2011

SIAMEG aprile -giugno 2011

214 casi di SEU

Clustering geografico•Nord della Germania•Epicentro Amburgo

Distribuzione per età e sesso•87% età ≥ 18 anni•68% genere femminile

Escherichia coli produttori di verocitotossine (VTEC) o produttori di Shigatossine (STEC)o enteroemorragici (EHEC)


Escherichia coli O104:H4

Ensalada de pepino E coli O104:H4

Ingredientes:– 1 Comunidad Económica Europea– 1 mercado globalizado– 1 pepino variedad E. coli O104:H4– 1 rumor alemán

Escherichia coli O157:H7

SIAMEG aprile - giugno 2011

Animali selvatici

Animali daallevamento

Alimenti di origine animale(carne bovina tritata,

latte crudo

Alimenti vegetali (ortaggi crudi, germogli)

feci

Uomo

Casi secondari contagio interumano

Suolo, reflui ed acque superficiali

Democratic Staff Report, US Senate Agriculture Committee (1998) “Animal Waste Pollution in America, An Emerging National Problem”

Stime USA, 1997• 5 tonnellate di

liquami animali / persona/ anno

• 130 volte di più rispetto alla quantità di origine umana

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1982 E.coli O157 identificato come patogeno

1982, USA e CanadaEpidemie di diarrea emorragica grave associata al consumo di hamburger in catene di fast-food

E.coli O157:H7 isolato da casi e hamburger

E.coli O157:H7

Sierotipo raro mai associato precedentemente con malattia nell’uomo


1983 E.coli O157 produce verocitotossine

Quasi identica alla tossina di Shigella disenteriae (Shiga tossina) O'Brien et al. E.coli O157:H7 strains associated with haemorrhagic colitis in the United States produce a Shigelladysenteriae1 (SHIGA) like cytotoxin. Lancet. 1983 Mar 26;1:702.

1983 E.coli O157 e SEUE. coli O157 (ed altri STEC) è l’agente etiologico della SEU, la prima causa di insufficienza renale acuta nell’infanzia Karmali, et al. Sporadic cases of haemolytic-uraemicsyndrome associated with faecalcytotoxinand cytotoxin-producing Escherichia coli in stools. Lancet. 1983 Mar 19;1(8325):619-20.


1987 E. coli O157 è un patogeno zoonotico

I ruminanti sani, ed in particolare i bovini, sono il serbatoio di E. coli O157 (ed altri STEC) Orskov, et al. Cattle as reservoir of verotoxin-producing Escherichia coli O157:H7. Lancet. 1987; 2: 276.


E. coli O157 è un patogeno dalle caratteristiche molto allarmanti sul piano clinico e della sanità pubblica

•Provoca manifestazioni cliniche gravi con una elevata letalità e possibili conseguenze a lungo termine (IRC, ipertensione, CVD)•Ha una dose infettante estremamente bassa (1-10 ufc)•È in grado di provocare vaste epidemie trasmesse da alimenti e amplificate dal contagio interumano


•Inibizione della sintesi proteica•Letali per gli animali da laboratorio•Effetto citopatico su molte linee cellulari•Particolarmente attive sulle cellule endoteliali

Subunità A

Subunità B

Shigatossine o verocitotossine

Stx


Stx non sufficienti a provocare malattia

STECMolti sierotipi

STECMolti sierotipi

STEC associati a

diarrea emorragica

e SEU

Attaching/Effacing adhesion alla mucosa intestinale

Appartiene ad un ristretto numero di sierotipi – O157, O26,

O111, O103,….conosciuti come E. coli

enteroemorragici


Fattori di virulenza di Escherichia coli O157

Da Alfredo Caprioli, ISS

Locus of enterocyte effacement


Evoluzione di Escherichia coli O157


EHEC O55:H7

EHEC O157:H7 e O157:H-

EHEC O157:H7 sor-

EHEC O157:H7 sor- βglu -

SIAMEG aprile -maggio 2011

Cambiamenti nell’eco-epidemiologia di Escherichia coli O157

Anni ’80Episodi epidemici limitati associati a catering, refezione scolastica, asili-nido

Anni ’90Vasti episodi epidemici in comunità molto estesi su scala spazio-temporale

Cambiamenti dell’industria zootecnica

. allevamenti meno numerosi e più affollati

. ruolo dell’alimentazione?

Cambiamenti dell’industria di trasformazione. il 70% della carne consumata negli USA è carne tritata preparata in grandi centri multistato

Cambiamenti delle abitudini dei consumatori. non c’è stato un aumento del consumo di carne tritata negli USA negli ultimi 20 anni, ma è aumentata la porzione consumata fuori casa.. tra il 1967 e il 1982 la spesa per pasti consumati nei fast-food è aumentata negli USA del 224%.

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USA epidemia multistato da E. coli O157:H7 1993

• Catena di fast-food• Numerosi Stati• Hamburger cotti

parzialmente• Più di 700 casi• 4 morti


Scozia epidemia da E. coli O157:H7 1997

• 512 casi• 17 morti• “Steak-pie”• Cross-

contaminazione con carne cruda


Giappone epidemia da E. coli O157:H7 1996

• germogli di ravanello

• mensa scolastica

• circa 10.000 casi

• 121 casi di SEU• 8 morti

Country Year No of cases Complications Infection source

Japan 1996 >5499 (students)

12 deaths Radish sprout

USA 1999 321 - Beef

Canada 2000 27 5 deaths Water

Sweden 2002 39 - Fermented sausage

USA 2002 34 5 HUS Ground beef

Netherlands 2005 32 - Steak tartare

USA 2006 376 3 deaths Fresh spinach

Some important E. coli O157:H7 Outbreaks in the World


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2006 Multi-State Spinach E. coli O157: H7 Outbreak

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Epidemie di E. coli O157:H7 associate a prodotti vegetali


54 casi lattuga

14 casi sidro di mela


96 casi germogli

108 casi germogli

27 casi cavolo

30 casi cavolo


Epidemia idrica da Escherichia coli O157, Canada


Contaminazione dell’acquedotto municipale

• Popolazione 5.000

• Casi 2.300• Morti 7

Escherichia coli O157 contatto diretto o indiretto con animali

Fattorie didattiche

Zoo Fiere Campeggi


Escherichia coli O157 contatto diretto o indiretto con animali


VTEC oltre O157:H7


Un gruppo eterogeneoCondividono con O157:H7 la capacità di produrre verocitotossine

•Diarrea•Diarrea ematica (colite emorragica)•Sindrome emolitico-uremica (SEU)Bambini ed anziani – suscettibilità più elevata

•più di 400 sierotipi isolati dall’uomo•>90% delle infezioni sono causate da <10 sierotipi

Epidemie da VTEC non O157



Sierogruppi VTEC da SEU



Epidemia da Escherichia coli O145, USA


Epidemia da Escherichia coli O145 e O26, Belgio 2007

Epidemia da Escherichia coli O26:H11, Danimarca 2007

SIAMEG aprile – giugno 2011

VTEC O111 – USA, 2008


VTEC O103, Norvegia 2007


VTEC O111 –USA, 1999


VTEC O121 – USA 1999


…. e in Italia?


VTEC O111: epidemia di SEU in Italia, 1992


VTEC O26: cluster di SEU in Italia, (1997-2007)


In Italia




Initially monitoring should concentrate on VTEC O157 since this serotype is most frequently associated with severe human infections (including HUS) in the EU. Monitoring should then be extended to other seropathotypes (e.g. those of O26, O103, O145 and O111) that are identified as pathogenic for humans, based on the periodical analysis of human disease and epidemiological data.

Ricerca di E. coli VTEC non O157 negli alimenti


Ricerca di E. coli VTEC negli alimenti


Metodi specifici per sierogruppo

VTEC O157Altri VTEC

25 g



Non esistono aspetti peculiari in grado di differenziare i VTEC non O157 (tranne pochissimi) dagli altri E. coli



altri


Prevenzione delle infezioni da EHEC

Allevamento Buone

pratiche zootecniche

Appropriato smaltimento liquami

Attenzione alle visite!

La colonizzazione al momento non può essere evitata

Macellazione Controllo visivo

della contaminazione fecale

Pulizia degli strumenti

Eviscerazione e scuoiamento molto accurati

Separazione delle carcasse

….

Dettaglio/catering/consumo Segregazione

crudo/cotto Confezionamento

igienico Addestramento

del personale Educazione dei

consumatori


O104:H4

Outbreak of Shiga toxin-producing E. coli in Germany (23 June 2011)

News since 22 June, 11:00: In the EU/EEA, 862 HUS cases, including 30 deaths, and 2 930 non-HUS cases, including 13 deaths, have been reported so far (see table for distribution per country). Today, Germany reports eight additional HUS cases and two new HUS deaths. It also reports 79 additional non-HUS STEC cases and one new non-HUS death. Sweden reports three additional non-HUS STEC cases who visited Germany mid-May. The latest known date of onset of diarrhoea for cases is 16 June.

EU Member Statesreporting 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 9 (0) 13 (0)

France 0 (0) 2 (0)

Germany 823 (29) 2 865 (13)

Greece 0 (0) 1 (0)

Luxembourg 1 (0) 1 (0)

The Netherlands 4 (0) 5 (0)

Norway 0 (0) 1 (0)

Poland 2 (0) 1 (0)

Spain 1 (0) 1 (0)

Sweden 18 (1) 30 (0)

The United Kingdom 3 (0) 3 (0)

Total 862 (30) 2 930 (13)

Incidence of the Hemolytic–Uremic Syndrome According to County in Germany.

Frank C et al. N Engl J Med 2011. DOI: 10.1056/NEJMoa1106483

Epidemiologic Curve of the Outbreak.


Incidence of the Hemolytic–Uremic Syndrome (HUS) in the Outbreak According to Age Group and Sex.



Lo stipite epidemico

• E. coli tipico lattosio positivo, sorbitolo fermentante e β-glicuronidasi positivo

• gene per Shiga-tossina stx2 variante stx2a

• assenti i geni tipici degli STEC, come eae

• possiede geni tipici degli E. coli enteroaggregativi (aggR, aggA, aggC)

collocati su un plasmide di virulenza

• RESISTENTE ai β-lattamici (penicilline e cefalosporine) e parzialmente

resistente ai fluorochinoloni (acido nalidixico) (ESBL TEM1 + CTX-M-15)

• SENSIBILE a carbapenemi e ciprofloxacina


IMPORTANTI DIFFERENZE rispetto a precedenti epidemie da STEC

1. La SEU rappresenta il 25% dei casi accertati2. La maggior parte dei casi in adulti (89%), con

predominanza delle donne3. L’agente etiologico O104:H4

Lo stipite epidemico combina le proprietà di virulenza di due diversi patotipi di E. coli: E. coli enteroaggregativo ed E. coli enteroemorragico

IPOTESI: è un tipico stipite enteroggregativo che ha acquisito il batteriofago che codifica la tossina stx2a

L’origine di quest’epidemia potrebbe NON essere zoonotica

La variante di Shiga tossina dello stipite epidemico è stata precedentamente identificata in Germania solo da rari

stipiti di O157:H-, sorbitolo fermentanti, un patogeno

ipervirulento nei bambini ed associato ad alta letalità



…….As of the time of this report, the German outbreak is not over, although case numbers are currently declining. Raw produce or salad condiments are suspected as the food vehicle. Investigations are ongoing.

Gra

zie!


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Attualità in tema di malattie trasmesse da alimenti l’epidemia da E. coli O104:H4