MANI PULITE
E QUALITÀ NELL’ASSISTENZA SANITARIA
Governare il rischio infettivo. 2a parte
Pescara 28 marzo 2008
EPIDEMIOLOGIA MOLECOLARE
DELLE INFEZIONI NOSOCOMIALI
PRINCIPI ED APPLICAZIONI A SUPPORTO
DELL’EPIDEMIOLOGIA TRADIZIONALE
Giancarlo Ripabelli
Cattedra di Igiene
Scienza che studia il contributo di
potenziali fattori di rischio genetici ed
ambientali, identificati a livello
molecolare, nell’etiologia, distribuzione e
prevenzione delle malattie in ambito
familiare o nelle popolazioni
E’ basata sull’epidemiologia tradizionale
Deriva dall’integrazione della Biologia
Molecolare nella ricerca epidemiologica
tradizionale allo scopo di definire la
distribuzione delle malattie e i loro
determinati etiologici
Gli obiettivi dell’Epidemiologia
Molecolare sono ampi ed
includono:
Studi descrittivi ed analitici per
valutare le interazioni tra ospite ed
ambiente nelle malattie
Sviluppo di strategie di prevenzione
per il controllo di infezioni batteriche,
parassitarie e virali mediante la
diagnostica molecolare
Il raggiungimento di questi obiettivi
dipende dalla disponibilità di:
Apparecchiature biotecnologiche
avanzate, reagenti e materiali per
l’analisi di potenziali fattori di rischio
genetici ed ambientali
Epidemiologi molecolari esperti capaci di
integrare la Biologia molecolare nella
ricerca epidemiologica e nella pratica di
Sanità Pubblica
Bi
M ol
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e
a
gi
lo
io
em
id
Ep
Sanità Pubblica
Database PubMed: accesso 20 marzo 2008*
chiave di ricerca
“Molecular epidemiology AND infections”
“Molecular epidemiology AND hospital infections”
470
2713
2713
400
341 336
350
251 250
250
200
147 156
150
128
103
140
159
170 175
150
100
31 35
37
28 24
50
26
18
19
37
18
49
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
3
1995
Tutte
0
ANNO
56
44
S1
50
2008*
N° PUBBLICAZIONI
300
Pubblicazione n° 470 nel database PubMed:
Smith MJ et al. The clinical and molecular epidemiology of
community- and healthcare-acquired rotavirus gastroenteritis.
Pediatr Infect Dis J. 2008, 27(1):54-8.
Un efficace controllo delle
malattie infettive dipende:
Dalla rapidità di individuazione e
caratterizzazione degli agenti eziologici
Dalla predisposizione di un adeguato
sistema di sorveglianza per:
verificare l’andamento delle malattie
verificare l’effetto dei programmi di controllo
e prevenzione
per allertare i servizi in caso di epidemie
Perché applicare la biologia
molecolare all’epidemiologia
Identificazione
specie, sottotipi, ceppi
Genotipizzazione
interventi di Sanità Pubblica
Perché genotipizzare i microrganismi
Per avere informazioni su:
riserve di infezione
associazioni d’ospite
vie di diffusione
Per migliorare:
le misure di prevenzione
i sistemi di sorveglianza
la definizione di “caso”
la cura del paziente
Epidemiologia molecolare e
malattie infettive
L’approccio molecolare ci permette di
effettuare studi epidemiologici
descrittivi ed analitici per:
valutare le interazioni ospite/ambiente
identificare i fattori causali
definire la distribuzione delle malattie
tracciare le vie di trasmissione
sviluppare strategie preventive per il
controllo delle patologie infettive
intraprendere azioni per determinare,
controllare e comprendere gli eventi
Epidemiologia molecolare e
malattie infettive
Le indagini di epidemiologia
molecolare condizionano in maniera
significativa la comprensione del
processo di sviluppo della malattia
Le tecniche di biologia molecolare
permettono:
di determinare perché le infezioni si
verificano
se esse sono potenzialmente in grado
di verificarsi nuovamente nel futuro
Definizioni
Tipi (Type)
Metodi di tipizzazione (Typing system)
Ceppi (Strains)
Cloni
Tipi e Metodi di tipizzazione
Un metodo di tipizzazione (typing
system) è quel sistema in grado di
individuare variazioni tra microrganismi
appartenenti alla stessa specie
Un tipo (type) è un microrganismo con
uno specifico profilo biomolecolare
In base al metodo applicato parliamo di
biotipo, sierotipo, fagotipo, genotipo, etc.
Ceppo
E’ un microrganismo (o un gruppo
omogeneo di microrganismi) che
mostra caratteristiche particolari che
permettono di distinguerlo da altri
microrganismi appartenenti alla stessa
specie
Clone
Un gruppo di microrganismi, discendente
da un antenato comune, generatosi da
una serie di replicazioni dirette
I cloni sono per definizione
geneticamente correlati ed in grado di
mostrare alti livelli di similarità rispetto a
ceppi non correlati epidemiologicamente.
Metodi di tipizzazione
Fenotipizzazione Genotipizzazione
Biotipizzazione
Sierotipizzazione
Fagotipizzazione
Antibiogramma
Batteriocine
tossine
Profilo proteico
profilo plasmidico
RAPD
VNTR, IRS
geni di
virulenza/tossine
restrizione enzimatica
Totale
southern blotting
(PAGE)
PCR – RFLP
Multilocus Enzyme
ribotipizzazione
PFGE
Electrophoresis
AFLP
(MLEE)
Microarray
Sequenziamento
MLST, MVLST
Fenotipizzazione
Vantaggi
facili da eseguire
Facile esaminare
contemporaneamente
molti ceppi
test tradizionali (ampio
database)
Svantaggi
procedure specifiche
per il test
reagenti specifici
spesso sito-specifici
operatore-dipendente
(abilità e manualità)
Genotipizzazione
Vantaggi
generici
riflettono la filogenesi
automatizzabili
non soggettivi
Svantaggi
costosi
a volte lenti
analisi dati complesse
a volte sito-specifici
Criteri di valutazione dei sistemi
di tipizzazione epidemiologica
molecolare
Riproducibilità
Buona discriminazione
Applicabilità a tutti gli isolati
Facile e rapida utilizzazione
Possibilità di effettuare facilmente un
gran numero di analisi
Versatilità, cioè la possibilità di
applicazione a differenti microrganismi
con pochi cambiamenti
Possibilità di individuare marcatori
molecolari (tossine, fattori di virulenza,
etc.) utili per interventi preventivi
Nessun sistema
di tipizzazione
è riproducibile
al 100%
