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Epidemiologia delle infezioni da Escherichia coli O157 e altri

E.coli vero-citotossina produttori nell’uomo

Dipartimento di SanitàAlimentare e Animale

Reparto di zoonosi trasmesse da alimenti ed epidemiologia veterinaria

5° Congresso Mastitis Council ItaliaLodi 9 - 10 Febbraio 2007

Gaia Scavia

E.coli O157 e altri VTEC nell’uomo

• Manifestazione clinica molto grave• Dose infettante molto bassa• Epidemie nella comunità molto estese• Origine zoonosica

…tra i più temibili patogeni alimentari!

1982 E.coli O157 identificato come patogeno

1982, USA e CanadaEpidemia di diarrea emorragica associata al consumo di hamburgers nei fast food

Isolamento di E.coli O157:H7 dai casi clinici e dagli hamburgers

E.coli O157:H7: sierotipo non comune e mai associato in precedenza a malattia nell’uomo

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1987 E.coli O157 agente di zoonosi

Soggetti sani appartenenti a specie ruminantisoprattutto bovini, rappresentano il reservoir

naturale di E.coli O157 (ed altri STEC)

Orskov , et al. Cattle as reservoir of verotoxin-producing Escherichia coli O157:H7. Lancet. 1987 Aug 1;2(8553):276.

Epidemia da E.coli O157, Giappone, estate 1996

Epidemia da E.coli O157, Scozia, Dicembre 1996

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Focolai da E.coli O26. Italia, luglio 2005

Verocitotossina (vt)

• Effetto citopatico su cellule Vero(Konowalchuk et al. 1977)

• Quasi identica alla tossina di Shigelladysenteriae tipo 1 (Shiga toxin)(O’Brien et al. 1983)

Nomenclatura

• VTEC Vero-cytotoxin-producing E.coli

• SLTEC Shiga-like toxin-producing E.coli

• STEC Shiga-toxin-producing E.coli

• EHEC Enterohemorrhagic E.coli

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E.coli O157 - Fattori di virulenza

Produzione di Shiga-tossine

A1+2B BB

A1+2B BB

A1+2B BB

LEE

Elementi genetici mobili:

• Fagi

• Isole genomiche

• Plasmidi

Hemolysin

E-hly

Adhesion

toxB

Lesioni della mucosa intestinale: Attaching/effacing

VTECAssociati a gravi

patologie nell’uomo

(BD, SEU)

VTECdifferenti sierotipi

appartengono ad un ristretto numero di

sierogruppi: O157, O26, O103, O111, O145

Sono definitiE.coli Enteroemorragici

LesioniAttaching/Effacing

E.coli Enteroemorragici (EHEC)

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Manifestazioni cliniche nell’uomo

Intestinale Infezione asintomaticaDiarrea acquosaColite emorragicaSindrome Emolitico UremicaSistemica

…in Italia le infezioni da VTEC nell’uomo nonsono sottoposte ad obbligo di notifica

Sorveglianza delle infezioni da VTEC nell’uomo in Italia

An International network for the surveillance of Enteric Infections

Salmonella and VTEC O157

Funded by the EC, DG Health and Consumer Protection

Coordinamento per l’Italia: Istituto Superiore di Sanità

• Sorveglianza sindrome emolitica uremica (SEU)Società Italiana di Nefrologia Pediatrica• Sorveglianza diarree emorragicheAssociazione Microbiologi Clinici Italiani

Sorveglianza infezioni VTEC 1988-2004

0

10

20

30

40

anno

n. c

asi

altri casi 2 8 10 3 5 3 2 5 11 8 11 18 3 3 3

seu 17 14 11 9 14 21 15 12 13 16 10 17 26 13 11 16 17 18

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

6

1.0%3O 1211.3%4O 131.6%5O 1281.6%5O 1185.6%16O 103

10.9%33O 11113.2%40O 14524.0%73O 2640.8%124O 157

PercentualeFrequenza di identificazioneSierogruppo O

Casi di infezione da VTEC per sierogruppo

Sorveglianza infezioni VTEC 1988-2005

Sindrome emolitico uremica (SEU)• Caratterizzata da:

• Anemia emolitica microangiopatica

• Trombocitopenia• Insufficienza renale acuta

(prima causa in pediatria)

• Malattia rara che colpisce soprattutto i bambini• È la manifestazione clinica più caratteristica e grave (anche fatale) dell’infezione da VTEC

• Si manifesta nel 5 -10% dei casi di infezione VTEC• Rappresenta un robusto indice dell’incidenza delle infezioni da VTEC nella popolazione

Necessita dialisi

Sorveglianza della Sindrome Emolitico Uremica in Italia

Ospedale Santobono, Napoli:gli aspetti clinici

Istituto Superiore di Sanitàepidemiologia e microbiologia

Centri di nefrologiapediatrica

Coordinamento:

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Sorveglianza SEU pediatrica 1988 - 2005

• Casi registrati: 481• Sesso: 53%M 47%F

•Mortalità: 1,9%

•Età mediana: 23 mesi

Sorveglianza SEU pediatrica 1988 - 2005

casi SEU per età

0

50

100

150

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

età (anni)

n. c

asi

Incidenza della SEU in Europa (0-14 anni)

Incidenza media in Italia (1988-2005)

0,31 / 100.000

1-2 per 100.000

0,4-0.9 per 100.000

0-0,3 per 100.000

8

Incidenza della SEU in Italia per provincia

Incidenza media SEU per provincia

(1988-2005)

1-2 per 100.000

0,4-0.9 per 100.000

0-0,3 per 100.000

Focolai epidemici 1988 - 20051992: 9 casi 1993: 15 casi1997: 3 casi 2005: 3 + 3 casi

17 cluster familiari

O 26 O 26 O 111 O 157

E.coli O157 agente di zoonosiVie di trasmissione all’uomo

Monitoraggio obbligatorio (Dir. 99/2003/EC all.IA)

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“The strongest associations with human STEC infection were the ratio of beef cattle number to human population and the application of manure to the surface of agricultural land by a solid spreader and by a liquid spreader.”

E.coli O157 - indicatori di ruralità

E.coli O157 e indicatori di ruralità

Francia (2006)• Aree ad elevata incidenza SEU sono associate

ad alta densità di popolazione bovina da latte e ad elevato rapporto vitelli / bambini

Svezia (2004)• Associazione tra densità di allevamenti di bovine

da latte e infezioni umane da VTECItalia (2005)• Aree ad elevata incidenza SEU associate a zone

con elevato rapporto SAU (Superficie Agricola Utile) per abitante e ai comuni del Nord Italia

SEU 1988 - 2005 E.coli O157 e popolazione bovina

Distribuzione di casi SEU associati a E.coli O157 (N=81)

vspopolazione bovina

Fonte dati: ISTAT 2000

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Distribuzione di casi SEU da E.coli O26 (N=61)

vsPopolazione bufalina

SEU 1988 - 2005 E.coli O26 e popolazione bufalina

Fonte dati: ISTAT 2000

Fattori di rischio per infezioni da VTEC connessi all’ambiente rurale

• Contatto diretto o indiretto con deiezioni e reflui di ruminanti

JE Coia et al, J. Infect Dis., 1998Locking ME et al Epidemiol Infect., 2001

• Contatto diretto con gli animali serbatoioWerber et al., Am J Epidemiol 2006

• Esposizione all’ambiente agricoloO'Brien SJ et al. Emerg Infect Dis., 2001

• Visita a scuole fattoria e petting zoo• Consumo di latte crudo

Headrick ML et al. Am J Public Health., 1998,Werber et al., Am J Epidemiol 2006

Infezioni associate a prodotti lattiero-caseari

Paese anno N.casi N. SEU Sierogruppo fonteUSA 2006 3 ? O157 PROMED 2006

USA 2006 2 ? O157 PROMED 2006

USA 2006 18 3 O157 PROMED 2006

Slovacchia 2004 9 3 O157 Liptakova 2004

Austria 2003 2 2 O26 Allerberger F 2003

Austria 2001 2 2 O157 Allerberger F 2001

Gran Bretagna 2000 1 1 O157 IAMFES 2000

Scozia 1998 1 0 O157 Reid 2001

Finlandia 1997 6 2 O157 Lahti 2002

Germania 1997 1 1 O NT Gallien 1997

Gran Bretagna 1996 3 0 O157 CDSC 1996

Gran Bretagna 1996 ? ? O157 Anonimous 1996

Scozia 1994 >100 9 O157 Trevena 1994

Gran Bretagna 1993 7 3 O157 Wall 1996

USA 1993 14 ? O157 Keene 1997

USA 1990 2 2 O157 Wells 1991

Canada 1986 74 3 O157 Borczyk 1987

USA 1986 2 2 O157 Martin 1986

Gran Bretagna* 1997 4 1 O157 Clark 1997

Rep. Ceca** 1997 4 4 O157 Bielaszewska 1997

USA* 1994 4 0 O104 CDC 1995

* sospetto**latte di capra

Latte vaccino crudo

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Infezioni associate a prodotti lattiero-caseari

Paese anno N.casi N. SEU Sierogruppo fonteDanimarca 2004 25 0 O157 Jensen 2006

Scozia 1994 71 1 O157 Upton 1994

Gran Bretagna 1999 114 3 O157 Goh 2002

* sospetto

Francia 2005 6 6 O26 EnterNet 2005

Canada 2005 13 3 O157 Honish L 2005

Gran Bretagna 1999 3 0 O157 Anonimous 1997

Francia 1996 4 4 O157 Deschenes 1996

Francia 2006 3 2 O157 Espie E. 2006

Scozia 1994 21 1 O157 reid 2001

Scozia 1998 1 1 O157 Reid 2001

Scozia 1998 3 1 O157 Reid 2001

USA 1998 55 0 O157 CDC 2000

USA 2000 12 O157 Anonimous 2000

* latte di capra

Gran Bretagna 1998 7 4 O157 (crema di latte) CDSC 1998

Scozia 1998 1 0 O157 (burro) Reid 2001

Gran Bretagna 1991 11 5 O157 (yogurt) Morgan 1993

Latte pastorizzato ricontaminato

Latte pastorizzato in allevamento

Latticini a base di latte crudo

altri prodotti

*

*

Numerosi episodi epidemici da E.coli O157 associati a latte crudo o ricontaminato e a formaggi a base di latte crudo in vari Paesi

Fattori di rischio:• consuetudine al consumo di latte crudo

USA: 1980: 429 milioni di litri 1990: 230 milioni di litri (fonte USDA)

Italia: ?

• formaggi locali tipici a base di latte crudo

Trasmissione dell’infezione da E.coli O157: latte e prodotti caseari

Prevalenza di E.coli O157 nel latte di massa

Paese % USA 23 1 4,3% Wells 1991USA 115 11 9,6% Padhye 1991Canada 37 6 16,2% Cardinal 1991USA 603 0 Hancock 1993Gran Bretagna 568 0 Neaves 1993Gran Bretagna 35 2 5,7% Mechie 1997Olanda 1011 0 Heuvlink 1998Italia * 314 2 0,6% Rubini 1999USA 268 2 0,8% Murinda 2002Francia ** 265 10 4,8% Perelle 2006

* latte ovino ** tutti i principali sierogruppi EHEC

N. campioni O157+

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VTEC e latte crudo

La via di trasmissione dei VTEC al latte crudo è attraverso la contaminazione fecale soprattutto in fase di mungitura

• L’adozione di adeguate procedure di preparazione alla mungitura e di sanificazionecostituiscono un efficace strumento di controllo della contaminazione da VTEC

Istituto Superiore di SanitàCommunity Reference Laboratory (CRL) for E.coli

Alfredo CaprioliStefano MorabitoGaia ScaviaFabio MinelliMaria Luisa MarzianoRosangela TozzoliAlessandro Fioravanti

Escherichia coli O157 e altri VTEC

Registro Italiano SEUCarmine Pecoraro e la SocietàItaliana di Nefrologia pediatrica

…grazie per l’attenzione!

Zoonosi e allevatori

Associazione italiana allevatori

Associazione nazionale coniglicoltura

Associazione nazionale pastorizia

Associazione nazionale allevatori suini

Unione Nazionale dell’Avicoltura

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Zoonosi e allevatoriCriteri di valutazione della rilevanza di una zoonosi • Analisi del rischio (strumento UE-OIE): • Gravità del danno in caso di evento e frequenza dell’evento

Emergenza• Definizione “tecnica”: massimo danno derivante dall’evento zoonosi quando la sua frequenza èminima o addirittura assente• Considerazione degli aspetti sociali dell’emergenza: psicosi nel cittadino/consumatore; sopravvivenza dell’imprenditore agricolo• Ruolo dei media• Responsabilità del consumatore