Alfredo Caprioli - inmi.it ZOONOSI/DOTT. A. CAPRIOLI.pdf · Istituto Superiore di Sanità - Dip. Sanità Pubblica Veterinaria e Sicurezza Alimentare EU Reference Laboratory for E.coli

Istituto Superiore di Sanità - Dip. Sanità Pubblica Veterinaria e Sicurezza Alimentare EU Reference Laboratory for E.coli

EU Reference Laboratory for Escherichia coli

Dip. Sanità Pubblica Veterinaria e Sicurezza Alimentare

Istituto Superiore di Sanità, Roma

www.iss.it/vtec

www.iss.it/seu

Zoonosi trasmesse da alimenti: diagnostica ed

epidemiologia delle infezioni da E.coli produttori di

Shiga-tossina (STEC)

IL RUOLO DEL LABORATORIO NELLA DIAGNOSI DELLE ZOONOSIIL RUOLO DEL LABORATORIO NELLA DIAGNOSI DELLE ZOONOSI -- Roma 1/10/2014Roma 1/10/2014

Alfredo Caprioli


Escherichia coli

E’ un normale costituente della flora intestinale dell’uomo e degli animali

La plasticità del genoma conferisce a E. coli la

capacità di adattarsi a nicchie ecologiche diverse

E’ capace di sopravvivere nell’ambiente

Alcuni ceppi hanno acquisito diverse combinazioni di

geni di virulenza, sono patogeni e causano:

� infezioni extraintestinali (sepsi/meningiti, UTI)sepsi/meningiti, UTI)

� infezioni intestinali (diarrea e possibili sequele)diarrea e possibili sequele)


E.coli O157 chromosome

E.coli K12 sequences

Genomic islands

Integrated prophages

1,387 genes absent in E.coli K12

Perna et al. Nature, 409: 529-33, 2001


ETEC

STEC

EIEC

ExPEC

K/12

Commensal

EAEChttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=genome&

cmd=Retrieve&dopt=Overview&list_uids=167

E.coli: una specie, molti batteri diversi !


Kaper Kaper et alet al, ,

Nature Nature

Reviews;Reviews;

MicrobiologyMicrobiology20042004

Diarrheagenic Diarrheagenic E. coliE. coli

At least 6 patho-groups


E. coli enteritogeni e sicurezza alimentare

Shiga-toxin-producing E.coli (STEC) A Subunit

B Subunits

Adesione attaching/effacing

Enterohemorrhagic E.coli (EHEC)

Verocytotoxin-producing E.coli (VTEC)


Infezioni da E. coli enteritogeni: epidemiologia

� Shiga-toxin-producing E.coli

(STEC)

Ciclo zoonotico

Trasmissione alimentare

� E. coli entero-tossigeni (ETEC)

� E. coli entero-invasivi (EIEC)

� E. coli entero-aggregativi (EAggEC)

� E.coli entero-patogeni (EPEC)

Ciclo inter–umano

Trasmissione oro–fecale


…tra i più temibili patogeni alimentari!

Colite emorragica Sindrome Emolitico Uremica (SEU) Insufficienza renale acuta

(richiede dialisi)

VTEC: Verocytotoxin-producing E. coli

• Manifestazione clinica molto grave


Anemia emolitica microangiopatica

Trombocitopenia

Insufficienza renale acuta (richiede dialisi)

Sindrome emolitico uremica (SEU)

� 80% dei casi è associata a infezione

intestinale da VTEC

� Si verifica nel 5-10% dei bambini con infezione intestinale da VTEC


Diarrea emorragica

Adesione/colonizazione

90%

Guarigione

5-7 giorni

10%

SEU

Passaggio VT nel sangue

Azione della VT sugli

endoteli renali

Patogenesi delle infezioni da VTEC nell’uomo

2-4 giorni

Ingestione

1-2 giorni

Crampi addominali, diarrea Passaggio VT nella mucosa - Azione su

endoteli colon


VTEC: Verocytotoxin-producing E. coli

…tra i più temibili patogeni alimentari!

Epidemie nella comunità

(Scozia e Giappone, 1996)


Outbreak of Shiga toxin-producing E. coli in Germany

2 Giugno

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324252627282930 1 2 3 4

May June July

Date of disease onset 2011 (Diarrhea)

Nu

mb

er

of

case

s

STEC-Gastroenteritis

HUS


Italia (Cilento), 2005


Italia (Puglia), 2013


Germania 2011

Italia 2013


Portatori asintomatici

Colonizzazione

VTEC: orgine zoonotica


Filiere animali: contaminazione primaria di carne e latte

VTEC vie di trasmissione: alimentare


Contaminazione ambientale

Suolo Acque superficiali

VTEC vie di trasmissione: ambientale


Filiera vegetale

VTEC vie di trasmissione: alimentare


Contatto Diretto con i ruminanti Visita ad aziende agricole - petting zoos

VTEC vie di trasmissione: contatto diretto


FWD - 2012

VTEC: 5,671 cases


Sorveglianza EU (TESSy): VTEC

Casi di infezione da VTEC nella UE (FWD-TESSy)


Sorveglianza EU (TESSy): VTEC e SEU

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

2007 2008 2009 2010 2011

Casi confermati VTEC n= 16,667

di cui SEU n= 877

4% 4% 6% 6% 5%


Sorveglianza EU (TESSy): VTEC e SEU

0%

25%

50%

75%

100%

2007 2008 2009 2010 2011 2012

n 1794 n 1936 n 2211 n 1891 n 2699 n 951

O111

O145

O91

O103

O26

O157

0%

25%

50%

75%

100%

2007 2008 2009 2010 2011 2012

n 61 n 83 n 141 n 112 n 170 n 46

O111

O145

O91

O103

O26

O157

VTEC

n 11482

SEU

n 1226

O26

O91

O26


Dal 1988 sorveglianza della SEU, dal 2005 →→→→ Registro SEU

ISS

Nephrology Units

Reporting of HUS

cases

Sampling for VTEC

investigation

EU-Ref Lab.

for E.coli

Epidemiological

investigationDiagnostic

results

Italian HUS

Registry

Feed-back

ISS

Nephrology Units

Reporting of HUS

cases

Sampling for VTEC

investigation

EU-Ref Lab.

for E.coli

Epidemiological

investigationDiagnostic

results

Italian HUS

Registry

Feed-back

La SEU è un robusto indicatore delle

infezioni da VTEC nella popolazione

www.iss.it/seu


Casi di SEU segnalati al registro - 1988-2012

0

20

40

60

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

year

no. of HUS cases

N tot casi: 806

Media casi per anno: 32 (range 12 – 50)


0

45

90

135

180

LOM

BARDIA

CAMPAN

IA

VENETO

PIEM

ON

TE

PUGLIA

EMILIA

ROM

AGN

A

LAZIO

TOSCA

NA

TRENTI

NO_A

.A.

MARCH

E

CALABRIA

SICIL

IA

FRIU

LI V

ENEZI

A GIU

LIA

ABRUZZ

O

basilic

ata

VALLE D

'AOSTA

UM

BRIA

LIGURIA

SARD

EGNA

MOLI

SE

casi

SE

U

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

Ca

si p

er

10

0,0

00

n

incidenza

Incidenza SEU per regione

• 1988 – 1997: 0,26 casi per 100.000 (0-15 yrs)

• 1998 – 2007: 0,40

• 2008 – 2011: 0,36

• complessiva: 0,35 casi per 100.000

• 0,92 (<5 yrs.) - RR=2.7


0

50

100

150

O157 O26 O111 O145 O103 others

VTEC serogroup

no. of HUS cases

Sierogruppi di E.coli isolati dai casi di SEU (n 422)


Sierogruppi di E.coli isolati dai casi di SEU (n 422)

0%

25%

50%

75%

100%

1988 - 1997 1998 - 2007 2008 - 2012

Years

% of total VTEC+

cases

O157 O26 O111 O145 O103 others


1992 – Lombardia 9 cases

O111

1993 – Triveneto + Emilia

Romagna 15 cases O157

1997 – Napoli 3 cases

O26

2005 – Salerno 3+3 cases

O26

2007 – Torino 3 cases

O26

2010 – Parma 2 cases

O26

2009 – Ancona 3 cases

O55

2012 – Foggia 3 cases

O111

HUS outbreaks

and clusters

1988 - 2012


2013 – Treviso

2 cases O157

HUS outbreak and clusters – 2013-2014

2013 – Puglia

22 cases O26

2013 – Sondrio

4 cases O127 AggR+

(+ 11 non-HUS)

2014 – San Benedetto

Tronto 2 cases O26 ?


Esame diretto delle feci(per STEC o per O157)

Diagnosi di laboratorio delle infezioni da STEC

Tossina libera nelle feci

- Vero cell assay

Geni STECstx, eae, O157

- Real Time PCR

- Commercial immuno-assays

• Immuno-card• ELISA

- Stx o antigene O157


Isolamento ceppi STEC

PCR for stx genes


- Vero cell assay

- Commercial immuno-assays


Semina tu terreni selettivi- differenziali (SMAC, CT SMAC, Chromagar........)

STEC O157

Agglutinazione con sieri/lattici anti-O157

Conferma come STEC e tipizzazione al Laboratorio di Riferimento



Diagnosi sierologica Ricerca anticorpi anti-LPS


di:� O157� O26� O103� O111� O145� O104

Disponibile presso il Laboratorio di Riferimento


Grazie per l’attenzione

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