BATTERIO KILLER: Escherichia coli
TOSSIGENO MUTANTE EMERSO IN GERMANIA
TRA MAGGIO E GIUGNO 2011:
A cura di Giovanni PIERORAZIO
A.A. 2010 - 2011
30 Maggio 2011 14:32; la Germania lancia l’allarme: troppi casi di pazienti
colpiti da Stec, lo Shiga toxin-producing Escherichia coli, (batterio
Escherichia coli che produce la tossina Shiga) un batterio patogeno che in
alcuni casi può portare anche alla morte.
Secondo un rapporto pubblicato dallo European Centre for Disease
Prevention and Control, a partire da aprile in Germania sono stati registrati
276 casi di persone colpite da Sindrome emolitica-uremica (Seu), una delle
più gravi complicazioni conseguenti all’infezione.
Ma i numeri sono in aumento rapidamente, raggiungendo in poco
tempo, secondo i dati più recenti, 400 casi e 10 morti.
Le cause dell’infezione alimentare, una delle più grandi degli ultimi
tempi, sono ancora da definire, ma si pensa siano legate al consumo di
pomodori e cetrioli crudi e di insalata a foglia larga.
L’Unione europea raccomanda massima allerta e invita al rispetto delle
più basilari norme igieniche e sanitarie.
Nomenclatura binomiale: Escherichia coli (da T. Escherich, 1885)
È una delle specie principali di batteri che vivono nella parte inferiore
dell'intestino di animali a sangue caldo (uccelli e mammiferi, incluso l'uomo),
e che sono necessari per la digestione corretta del cibo.
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La sua presenza nei bacini idrici segnala la presenza di condizioni di
fecalizzazione (è il principale indicatore di contaminazione fecale, insieme
con gli enterococchi). Il nome deriva dal suo scopritore, il tedesco-austriaco
Theodor Escherich. Appartiene al gruppo degli enterobatteri ed è usato
comunemente come organismo modello dei batteri in generale.
Il numero di cellule di E. coli nelle feci che un umano espelle in un
giorno va dai 100 miliardi (1011) ai 10 trilioni (1019).
Escherichia coli classificazione
Dominio: Prokaryota
Regno: Bacteria
Phylum: Proteobacteria
Classe: Proteobacteria Gamma
Ordine: Enterobacteriales
Famiglia: Enterobacteriaceae
Genere: Escherichia
Specie: E. coli
Batterio E. coli visto al microscopio
elettronico a scansione
Il genere Escherichia, insieme altri generi (Enterobacter, Klebsiella,
Citrobacter, Serratia, ecc.) vengono raggruppati insieme sotto il nome di
coliformi. Tecnicamente il "gruppo dei coliformi" comprende batteri aerobi e
anaerobi non sporigeni.
Nell’ambito del gruppo dei coliformi, Escherichia coli è ampiamente
rappresentata ed è in esclusivo rapporto col tratto gastrointestinale dell’uomo
e degli animali a sangue caldo, a differenza dei microrganismi appartenenti a
diversi generi, tra cui Enterobacter, Klebsiella e Citrobacter (che si
caratterizzano per una potenziale capacità di ricrescita una volta pervenuti
nell’ambiente).
La specie Escherichia coli è un microrganismo a forma di bastoncello,
Gram-negativo, aerobio e anaerobio facoltativo, non sporigeno, che cresce
alla temperatura di 44,5°C; è in grado di fermentare il lattosio, è indolopositivo in terreni contenenti triptofano, e beta-D-glucuronidasi-positivo.
In letteratura, la presenza di questo enzima è stata evidenziata nel 9499,5% dei biotipi di Escherichia coli, con l'eccezione dei sierotipi O157:H7.
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Ruolo di E. coli in patologia
Anche se rappresenta un comune abitante dell'intestino e ha un ruolo
fondamentale nel processo digestivo, ci sono situazioni in cui E. coli può
provocare malattie nell'uomo e negli animali.
Alcuni ceppi di E. coli sono l'agente eziologico di malattie intestinali e
extra-intestinali come infezioni del tratto urinario, meningite, peritonite,
setticemia e polmonite.
Alcuni ceppi di E. coli sono tossigenici, producono cioè tossine che
possono essere causa di diarrea. La dissenteria da E. coli è una comune
tossinfezione alimentare, poiché viene contratta principalmente da alimenti
contaminati. La contaminazione può avvenire da carni infette non
adeguatamente cotte, da latte non pastorizzato e formaggi prodotti con tale
latte, e da altri alimenti contaminati da feci. E. coli produce quattro tipi di
tossine che si distinguono, per la loro diversa sensibilità al trattamento
termico, in tossine termolabili e tossine termostabili, e per l'azione tossigena
(tossine shiga e tossine emolitiche, HlyA).
La tossina termolabile, denominata LT, è molto simile nella struttura e
nelle funzioni alla tossina del colera. Contiene una subunità 'A' e cinque
subunità 'B' in un'olotossina. Le subunità B contribuiscono all'aderenza e
all'entrata della tossina nelle cellule intestinali dell'ospite, dove la subunità A
stimola le cellule a rilasciare acqua, provocando diarrea.
Setticemia
E. coli è il più comune isolato nelle emocolture nei casi di batteriemia;
la colonizzazione del torrente ematico può avvenire a causa di traumi
intestinali, tumori del colon e del tenue. Le scarse misure igieniche nel
posizionamento di cateteri o di accessi venosi centrali sono comuni
cause di batteriemie da E. coli.
Infezioni dell’apparato urinario
E. coli è comune causa di uretriti e cistite in persone anziane, diabetiche
e cateterizzate. Grazie alle fimbrie formanti fasci, ai pili P e alle
fimbrie Dr, E. coli riesce ad ancorarsi saldamente all'epitelio di uretra e
vescica, resistendo al flusso urinario. Questa condizione è necessaria ma
non sufficiente all'instaurarsi dell'infezione; questa è infatti provocata
maggiormente dall'emolisina A (HlyA), in grado di ledere l'epitelio
urinario e promuovere chemiotassi, infiammazione e invasione dei
tessuti.
Meningiti
E. coli, soprattutto il sierotipo K1, è il principale enterobatterio isolato
(insieme agli streptococchi di gruppo B) nelle emocolture di bambini di
età inferiore a 5 anni affetti da meningite.
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CEPPO DI ESCHERICHIA COLI CHE PRODUCE LA TOSSINA SHIGA
Si tratta di un ceppo di Escherichia coli (una delle specie più abbondanti della
flora batterica intestinale degli esseri umani e di molti altri animali a sangue
caldo, normalmente non patogena) capace di produrre tossine di tipo Shiga,
che inibiscono la sintesi delle proteine all’interno delle cellule. Il batterio
comincia il suo ciclo colpendo animali come mucche, piccoli, maiali, cavalli e
cani. Da questi serbatoi, lo Stec si diffonde nell’ambiente attraverso le feci
infette.
Gli alimenti o l’acqua si contaminano proprio perché entrano in contatto con
materiale fecale contagiato.
TOSSINA SHIGA
La tossina di Shiga (da Kiyoshi Shiga che identificò un batterio
appartenente al genere Shigella nel 1898) è un'esotossina prodotta da Shigella
dysenteriae tipo 1 ed agisce inibendo la sintesi proteica cellulare; essa, come
tutte le Vero-tossine, presenta una struttura molecolare costituita da due
subunità: A e B5 (un pentamero).Attraverso l'oligomero B si lega ad un
globoside (Gb3)di membrana e viene introdotta nel citoplasma della cellula
infettata (per endocitosi mediata dal recettore), dopodiché il frammento A1
della subunità A, grazie alla sua attività catalitica N-glicosidasica, , rimuove
un residuo di adenina dal rRNA 28S (della subunità ribosomica maggiore)
impedendo in tal modo il legame dell'aminoacil-tRNA al sito A del ribosoma
provocando in definitiva un blocco della sintesi proteica.
TRASMISSIONE
La trasmissione dell’infezione avviene consumando cibi contaminati -carne
macinata poco cotta, latte non pastorizzato, vegetali, insaccati stagionati,
formaggi da latte crudo, succo di mela - o bevendo acqua che contenga il
batterio, oppure attraverso il contatto con le feci degli animali infetti.
Tuttavia, è possibile che l’infezione si trasmetta anche da persona a
persona, ma solo in situazioni di stretto contatto e dove le condizioni igienico4
sanitarie sono più critiche (all’interno delle famiglie, negli ospedali, nelle case
di cura).
Fattori di virulenza propri di E. coli
Adesine
CFA/1-2-3
Antigeni del fattore di colonizzazione.
AAF/1-2-3
Fimbrie di aderenza aggreganti.
Bfp
Pili formanti fasci.
Intimina
Media l'adesione tramite legame con il proprio
recettore.
Pili P
Hanno la proprietà di legare gli antigeni del gruppo
sanguigno P.
Fimbrie Dr
Hanno la proprietà di legare gli antigeni del gruppo
sanguigno Dr.
Proteine Ipa
Proteine di adesione veicolate da un plasmide.
Esotossine
STa e STb
Tossine stabili al calore.
LT-1 e LT-2
Tossine labili al calore.
Stx-1 e Stx-2
Tossine Shiga. Simili a quelle secrete da Shigella.
Emolisina HlyA
Lisa gli eritrociti ed altri tipi cellulari
FATTORI AMBIENTALI
I danni all'agricoltura e la psicosi
Solo in Italia, secondo la Coldiretti, ammontano a 100 milioni le perdite
nel settore mentre, assieme ai dubbi, aumenta la psicosi tra gente.
L'ipotesi di bioterrorismo
Ma dove nasce, e come si è propagato il batterio killer? Ha ragione la
ricercatrice Maria Rita Gismondo, responsabile del Laboratorio di
microbiologia dell'ospedale universitario Sacco di Milano, quando dice che
non è da escludere l’ipotesi di bioterrorismo, o di un batterio “mutato” in
laboratorio e sfuggito da lì?
La paura dei germogli
O ha ragione Il ministro tedesco dell'Agricoltura, Ilse Aigner, che ha
invitato i tedeschi ad evitare ancora il consumo dei germogli di ogni tipo?
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L'origine della contaminazione: quasi sempre animale
Dopo anni di studi, Valter Malorni Dirigente di ricerca dell’Istituto
Superiore di Sanità si è fatto una sua idea sull’origine della contaminazione.
“Siamo nel campo delle ipotesi”, premette, “ci troviamo di fronte a un
microrganismo completamente nuovo, almeno questo è quanto ha affermato
l’Oms”, dice. Ma la letteratura parla chiaro: “Nella storia delle
contaminazioni alimentari con E. coli O157:H7 (batterio simile a quello di
oggi, virulento quasi quanto il ceppo attuale), l'origine è stata sempre da carne
e derivati”.
Due sole le eccezioni, chiarisce l’esperto, un caso di contaminazione
causata dall'acqua non ben clorata, negli Stati Uniti tra la fine del 1989 e
l'inizio del 1990, e un caso originato da germogli di ravanello bianco,
episodio che avvenne in Giappone nel 1996 e provocò 8.576 intossicati, 106
casi di Seu e 3 decessi.
La Germania e il dito puntato sui vegetali
Sul perché, di fronte a tanta evidenza in letteratura, la Germania abbia
evitato di concentrare l’attenzione proprio sugli animali, è difficile dirlo. Ma
sorge il dubbio che un paese che “vive” di carne suina, si guardi bene dal fare
scoppiare una psicosi prima di avere la certezza che il batterio provenga da lì.
Semplice calcolo delle probabilità
Un semplice calcolo delle probabilità impone però una riflessione su
questo aspetto. “Nella scienza l’ipotesi più semplice è anche sempre la più
probabile, e la contaminazione da animale è quella che richiede meno
passaggi.
I batteri E. coli sono nella flora batterica intestinale degli animali, la
cosa meno complicata che possa accadere è che dalle feci finiscano nel
concime e di qui nella terra, a contatto con i prodotti vegetali. Nella storia
delle contaminazioni 8 su dieci sono avvenute così”.
Il perché della paura dei germogli
Dunque anche la richiesta di fare attenzione ai germogli di ogni tipo ha
il suo senso. “I germogli sono all’interno del terreno”, dice Malorni, “a più
stretto contatto con la terra o con l’acqua eventualmente contaminate”.
Sembra inverosimile, però, che il batterio sia arrivato già all’interno di
semi. Da qui a “passare” a tutti i vegetali il processo è troppo laborioso. In
teoria non ci sarebbe quindi da preoccuparsi dei semi di soia importati.
Un ceppo nato in laboratorio, o in un ambiente favorevole
Malorni, di contro, non esclude l’ipotesi che il batterio possa essere
stato creato in laboratorio, e successivamente “fuggito”. “Non è pura
fantasia”, dice il ricercatore, “Il sospetto che un microrganismo
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ingegnerizzato sia ‘scappato’ dal laboratorio è un sospetto condivisibile. La
mutazione sarebbe potuta avvenire in vitro, anche se è assolutamente naturale
che un batterio, in condizioni favorevoli, come può essere un ambiente molto
basico o molto acido, possa avere una mutazione del Dna replicandosi e dare
vita a un ceppo più virulento della cellula madre. E’ già avvenuto altre volte e
può ripetersi”.
PATOLOGIE
I sintomi iniziali sono: forti crampi, leggera febbre, talvolta vomito ed
episodi di diarrea, con possibili tracce di sangue. A seconda dell’aggressività
dell’infezione e della resistenza delle persone colpite, la perdita di sangue può
essere molto grave. Tuttavia, se non intervengono complicazioni, la malattia
ha un esito favorevole e si risolve, mediamente, in 8 giorni. Le complicanze
sono rappresentate dalla cosiddetta Sindrome Emoltica-Uremica (Seu), una
patologia che causa insufficienza renale e anemia. La Seu colpisce soprattutto
i bambini (nel 15% dei casi), ma può manifestarsi anche negli adulti. Un’altra
complicazione dell’infezione è la Porpora Trombotica Trombocitopenica
(Ttp), una forma di Seu accompagnata da febbre e sintomi neurologici,
osservata più frequentemente negli adulti che nei bambini.
CHI COLPISCE
Tutti sono a rischio. Tuttavia, la possibilità di andare incontro a
complicazioni è maggiore nei bambini al di sotto dei 5 anni, così come il
rischio di morte è più elevato nei bambini appena nati. L’epidemia provocata
dal batterio killer, però, ha interessato soprattutto le donne adulte (68% dei
casi), probabilmente perché, cucinando, esse sono più a contatto con il cibo.
MISURE UTILI PER LA PREVENZIONE
Lavare con acqua corrente e bicarbonato la verdura fresca (insalata,
pomodori, cetrioli, ecc).
Sbucciare la verdura prima di consumarla, soprattutto se si tratta di
cetrioli.
Ridurre o eliminare il consumo di cibi crudi e preferire quelli cotti
come gli ortaggi lessati o il latte pastorizzato (quello venduto al
supermercato). Il trattamento termico rende infatti il latte sicuro
distruggendo l’Escherichia Coli.
Lavarsi spesso le mani, soprattutto prima dei pasti e dopo aver toccato
cibi freschi.
Pulire accuratamente il piano di lavoro prima di cucinare gli alimenti,
soprattutto se in casa ci sono animali.
Evitare la contaminazione tra i cibi. Vanno tenuti separati e lavorati con
utensili diversi.
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Gli alimenti deperibili vanno lasciati a temperatura ambiente il più
breve tempo possibile.
Tenere igienizzato il frigorifero sbrinandolo regolarmente e
controllando la temperatura.
CURA
La terapia consiste semplicemente nella reintegrazione dei liquidi e dei
sali persi. L’uso degli antibiotici, invece, è spesso controindicato, perché può
promuovere il rilascio delle tossine di Shiga e quindi peggiorare il decorso
clinico.
Sitografia:
Documenti
http://it.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli
http://www.galileonet.it/articles/4de38f0f72b7ab31c4000012
http://it.wikipedia.org/wiki/Tossina_%22shiga%22
http://benessere.guidone.it/2011/06/01/batterio-killer-ecco-la-guida-perevitare-il-contagio-da-e-coli/
http://edition.cnn.com/2011/WORLD/europe/06/10/europe.e.coli/index.html?
hpt=hp_t2
http://www.ilsalvagente.it/Sezione.jsp?idSezione=11091
Immagini
http://www.lookfordiagnosis.com/images.php?term=Tossina++Tipo+Shiga+I
&lang=5
http://edition.cnn.com/2011/WORLD/europe/06/10/europe.e.coli/index.html?
hpt=hp_t2
8
