Francesco Villani » 17.Batteri patogeni trasmessi con gli alimenti: Listeria monocytogenes. Staphylococcus aureus

Listeria monocytogenes

Generalità

• La presenza di Listeria monocytogenes in differenti alimenti destinati al consumo umano ha destato negli anni un sempre maggiore interesse per questo microrganismo, annoverandolo tra i patogeni più importanti trasmessi per via alimentare.
• La prima evidenza di listeriosi umana trasmessa dagli alimenti si ebbe nel 1953 quando L. monocytogenes fu isolata da vacche affette da mastite e da gemelli nati morti da una donna che aveva consumato latte crudo dello stesso animale.
• In Italia è stata inclusa tra le “malattie infettive e diffusive soggette a notifica” alla fine del 1990 (D.M. del 15.12.1990).

Caratteristiche

• Gram-positivo, corto bastoncino regolare di 0,4÷0,5 per 0,5÷2,0 µm. Talvolta può presentarsi con cellule curve, singole o in corta catena con disposizione a forma di V o Y.
• E’ catalasi positivo e ossidasi negativo.
• Non forma capsule e non produce spore.
• E’ mobile per mezzo di flagelli peritrichi che gli impartiscono una motilità di tipo “rotatorio”.
• Cresce a temperature comprese fra 3 e 45°C con ottimo di sviluppo a 30-37°C e a pH compreso tra 5 e 9.
• Contiene 13 sierotipi (1/2a, 1/2b, 1/2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4ab, 4b, 4c, 4d, 4e, 7) di cui principalmente il 4b e occasionalmente l’1/2a e l’1/2B sono risultati responsabili della maggior parte delle listeriosi umane.

Ciclo ecologico

• L. monocytogenes é un batterio altamente adattabile ed é largamente distribuito nell’ambiente grazie alla sua capacità di crescere in campi molto ampi di temperatura, pH e pressione osmotica.
• L’isolamento di L. monocytogenes dal suolo e dalla vegetazione in decomposizione e la sua capacità di moltiplicarsi a basse temperature e di sopravvivere per lunghi periodi nel terreno, fanno supporre un’esistenza saprofitica nel sistema pianta-suolo che potrebbe rappresentare un naturale serbatoio di trasmissione.

Caratteristiche della malattia: listeriosi

• Viene considerata una zoonosi data l’origine animale del contagio.
• L. monocytogenescolpisce organi diversi dall’apparato digerente:
  • Sistema nervoso centrale:meningite, meningoencefalite, encefalite
  • Apparato respiratorio: faringite -pleurite
  • Apparato cardiovascolare: batteriemie – setticemie -endocardite
  • Apparato gastroenterico: epatite – peritonite
  • Ossa-articolazioni-cute: artrite – lesioni pustolose
  • Occhi: congiuntivite – endoftamite
• Manifestazioni cliniche più severe: meningite e meningoencefalite. Sono colpite tutte le fasce di età, ma in modo particolare i bambini piccoli e gli anziani.
• Listeriosi materno-neonatale: sindrome simil-influenzale, meningite e aborto (madre), setticemia, meningite e polmonite (neonato).

Patogenesi

I meccanismi patogenici non sono ancora completamente chiari.

Le proprietà patogeniche dei vari sierotipi sono multifattoriali.

• Attività emolitica: principale fattore di virulenza. E’ dovuta alla produzione di una emolisina chiamata listeriolisina O. Si tratta di una proteina extracellulare appartenente alle tossine batteriche a gruppo sulfidrilico (-SH) attivato. Svolge attività litica su cellule dei tessuti e sui globuli rossi.
• Nei processi infettivi possono inoltre essere coinvolti :
  • attività enzimatiche e metaboliche: catalasi, superossidodismutasi e i sistemi di trasporto del ferro
  • tossine lipolitiche (lipolisine)
  • tossine emorragiche
  • vari componenti della parete e della membrana cellulare

Listeria monocytogenes e alimenti

Generalità

Alcuni attributi di L. monocytogenes consentono di spiegare la sua capacità di adattarsi e moltiplicarsi nelle varie condizioni tecnologiche che caratterizzano i processi di produzione, trasformazione, conservazione e distribuzione degli alimenti.

L. monocytogenes, infatti, presenta una certa, anche se discussa, tolleranza ai trattamenti termici, è in grado di moltiplicarsi a temperature di frigorifero, in presenza di cloruro di sodio e nitrati, a bassi valori di pH e di attività dell’acqua.

Comportamento in latte

Termoresistenza

• La tolleranza di L. monocytogenes ai trattamenti di pastorizzazione è stata per lungo tempo oggetto di numerose controversie.
• Molti studi hanno dimostrato che la presunta termoresistenza era da imputare all’uso di procedure inadeguate per determinarla.
• E’ eliminata dalla pastorizzazione: in latte, D a 71,7°C di circa 1 sec.

Psicrotrofia

• Può crescere a temperature comprese tra 0 e 45°C.
• Tempi di generazione in latte: a 4°C 33,27 ore; a 35°C 0,692 ore.
• La refrigerazione del latte fornisce una limitata protezione contro questo microrganismo garantendo comunque un rallentamento dei tempi di sviluppo.

Comportamento in formaggio

Frequentemente isolata da formaggi e altri derivati del latte:

• formaggi a pasta molle e semi-molle, pressata, fresca, semidura, fiorita, erborinati.
• formaggi da latte di vacca, capra e pecora.

• Incidenza media: tra 0 e 10% (in alcuni casi anche dell’87%).
• Livelli contaminazione: tra 1 e 100 UFC/g (anche di 107-108 UFC/g).
• Sopravvive ai processi di trasformazione di differenti tipi di formaggi.
• Il pH minimo di crescita dipende da: complessità del substrato, temperatura di incubazione, tipo di acidificante usato.
• Crescita: pH 5,6 in substrati sintetici.
• Sopravvivenza: a pH 5,1-5,4 in vari formaggi.

Comportamento in carne e prodotti carnei

Alcuni prodotti carnei sono stati coinvolti in epidemie e in casi sporadici di listeriosi.

Primo caso documentato di listeriosi da prodotto carneo:

• in Inghilterra un pollo precotto fu sospettato di essere la causa di sintomi simil-influenzali in una donna incinta che partorì, dopo 23 settimane, un feto morto. L. monocytogenes fu isolata dalle carcasse del pollo arrosto e da campioni di sangue della paziente.
• isolata da carne cruda: bovini-suini-ovini-equini-pollame.
• isolata da prodotti carnei: arrosto, prosciutto, insaccati.
• contaminazione: pelle degli animali, dalla quale il patogeno si diffonde alle attrezzature e ai locali di lavorazione e da questi alle carni.

Genere Staphylococcus

Caratteristiche

• Cocchi aggregati in forme irregolari (grappoli); Gram-positivi
• Catalasi positivi (ad eccezione di S. aureus subsp. anaerobius e S. saccharolyticus) ossidasi negativi
• Anaerobi facoltativi
• Generalmente immobili
• Crescita in presenza del 5% di NaCl; alcuni anche con 10-15% di NaCl

In base alla produzione dell’enzima coagulasi distinte in:

• stafilococchi coagulasi positivi: S. aureus, S. intermedius, S. delphini, S. schleiferi subsp. schleiferi, S. schleiferi subsp. coagulans, S. lutrae, S.hyicus (variabile).
• stafilococchi coagulasi negativi: oltre 40 specie non patogene o patogene opportuniste.

Ricerca della coagulasi libera

• In un tubo da saggio sterile, miscelare:
  • 0,5 ml di coltura del ceppo cresciuto a 37°C per 28-24 h in BHI.
  • 0,5 ml di Plasma di coniglio contenente EDTA.
• Incubare a 37°C.
• Osservare dopo 4, 6 e 24 ore la formazione parziale o totale di coagulo.
• La prova è considerata positiva se il volume del coagulo occupa più del 75% del volume originario dell’inoculo.

Tossine

Il microrganismo produce sia emolisine che enterotossine.

• Emolisine
  • Alfa, Beta, Gamma e Delta: presentano attività litica su cellule varie.
• Enterotossine
  • Sono proteine di 26.000-34.000 Da, termoresistenti (sono distrutte dopo 30 min a 100°C; D_98,9>2 ore), resistenti a pepsina e tripsina.
  • Si differenziano mediante reazione con anticorpi specifici in diversi tipi antigenici, A, B, C (C1, C2, C3) D, E. La dose minima infettiva è di 200-500 ng (meno di 1 µg/Kg scatenano i sintomi dell’intossicazione stafilococcica).

Caratteristiche della malattia

Agente di suppurazioni, di setticemie, di tossinfezioni alimentari.

Sintomi tossinfezione: compaiono dopo 2-6 ore dall’ingestione dell’alimento contaminato e si manifestano con nausea, vomito, crampi addominali, diarrea, prostrazione, apiressia.

Condizioni perché si verifichi la tossinfezione:

• contaminazione dell’alimento
• caratteristiche dell’alimento tali da favorire la moltiplicazione del batterio e la produzione di enterotossine
• temperature di conservazione degli alimenti comprese tra 8 e 60°C

Habitat

• Ambiente: acqua, aria, attrezzature e superfici
• Vie nasali del 30-50% delle persone sane
• Mani del 20% delle persone
• Gola, feci, capelli, ferite infette di umani e animali
• Abrasioni della pelle

Staphylococcus aureus e alimenti

Alimenti principalmente coinvolti in tossinfezioni

• Prodotti di pasticceria (crema)
• Carne e prodotti carnei: prosciutto, roast-beef, polpette
• Latte e derivati
• Preparazioni a base di uova. maionese

Contaminazione degli alimenti

• Addetti alla manipolazione degli alimenti con infezioni
• Portatori sani
• Animali infetti
• Latte mastitico

Caratteristiche di crescita

Caratteristiche di crescita

Considerazioni conclusive

Listeria monocytogenes. Staphylococcus aureus

In questa lezione abbiamo considerato le caratteristiche di due importanti patogeni trasmessi con gli alimenti, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus e le loro relazioni con gli alimenti.

Alcuni punti di riflessione e studio sono i seguenti:

• L. monocytogenes é un patogeno psicrotrofico largamente distribuito nell’ambiente grazie alla sua capacità di crescere in campi molto ampi di temperatura, pH e pressione osmotica. Determina malattie anche molto gravi come la meningite.
• S. aureus causa intossicazioni alimentari mediante la produzione negli alimenti di enterotossine termostabili.

Prossima lezione

Microbiologia di prodotti alimentari: Latte crudo; Latte trattato termicamente; Latte fermentati.

Dalla prossima lezione inizieremo a trattare gli aspetti microbiologici della produzione e conservazione degli alimenti. In particolare in questa lezione tratteremo della microbiologia dei seguenti prodotti:

• Latte crudo
• Latte trattato termicamente
• Latte fermentati