Appunti del corso Qualità e sicurezza microbiologica nei sistemi alimentari ed ecologia del microbiota umano

INTOSSICAZIONI

Staphylococcus aureus

Sono Firmicutes, sono gram +, anaerobi facoltativi, fanno fermentazione lattica quindi producono

acido lattico per cui gli alimenti contaminati si acidificano, quindi si avverte un’acidità sgradita. Non

sono sporigeni, non sono mobili e sono normali residenti della pelle e delle vie respiratorie degli

animali a sangue caldo quindi sia mammiferi sia uccelli. Si usano gli enzimi per distinguere quelli

che producono tossine da quelli che non le producono: le specie che producono l’enzima coagulasi

sono correlate con la capacità di produrre tossine quindi si è chiamato questi stafilococchi

coagulasi positivi per indicare che sono specie che producono tossine. S. aureus si sierotipizza su

antigeni capsulari quindi antigeni K, è saprofita, il 40% della popolazione ha aureus sulla propria

pelle ed è anche coinvolto non solo in intossicazioni ma anche in infezioni non alimentari ma

cutanee. Molti sono resistenti agli antibiotici, soprattutto gli MRSA.

È in grado di sintetizzare enterotossine ovvero molecole che provano sintomi gastrointestinali.

Aureus produce inoltre 30 enzimi extracellulari quindi enzimi prodotti per essere mandati fuori

dalla cellula per degradare la matrice che è oggetto di colonizzazione, quindi sono in grado di

deteriorare gli alimenti. Il 99% degli stafilococchi aureus è coagulasi positivo, il 95% è

termonucleasi positivo, i 90% è emolitico e il 70% ha attività fosfolipasica.

Test della coagulasi: prendo la provetta, metto dentro il plasma del coniglio, aggiungo una coltura

sospetta di stafilococco, metto a incubare a 37°C per 4 ore, poi prendo la provetta e la capovolgo:

se lo stafilococco è coagulasi positivo ha secreto l’enzima che provoca la coagulazione del plasma

di coniglio, quindi diventa solido, se invece non è aureus allora la presenza del MO non provoc la

coagulazione del plasma. Si può fare questo sistema anche su piastra per vedere se aureus è

coagulasi positivo o no -> si vede un alone di precipitazione dovuto alla presenza dell’enzima

coagulasi. 81

Provoca una malattia autolimitante quindi il fenomeno è molto acuto, si avverte subito dopo il

pasto, ma finisce dopo poche ore/giorni. Il sintomo principale è la diarrea quindi una volta che ci si

libera del MO si guarisce.

Aureus procura delle intossicazioni negli alimenti ma provoca anche delle infezioni (che non

c’entrano niente con gli alimenti) soprattutto cutanee (dermatiti, follicoliti ecc), mastite (sia negli

animali sia nella donna), congiuntivite, vaginite, cistite, polmonite, pleurite, endocardite perché

produce tanti enzimi extracellulari quindi è in grado di invadere bene i tessuti e causare tutte

queste infezioni.

I ceppi di aureus si sviluppano sull’alimento e producono tossine sull’alimento, quindi l’uomo poi

ingerisce alimenti che contengono tossine all’interno. Le tossine sono molto + stabili delle cellule

che l’hanno prodotto. Provoca una gastroenterite acuta dovuta all’ingestione delle tossine. Periodo

di incubazione breve: 1-6 ore. Sintomi: giramento di testa, vertigini, nausea, vomito, dolori

addominali e se la tossina riesce a passare la barriera gastrica arriva la diarrea.

La dose intossicante che provoca la sintomatologia è 1 microgrammo di enterotossina che viene

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prodotto quando l’alimento ha una popolazione > 10 UFC/g di stafilococchi. La terapia è la

reidratazione e il riposo, già la mattina dopo si sta meglio.

Gli stafilococchi coagulasi positivi non sono di per sé responsabili della malattia ma sono

responsabili della sintesi della tossina che provoca a sua volta la malattia. Sono un criterio di igiene

di processo quindi bisogna monitorare la loro presenza durante le fasi di lavorazione dei diversi

prodotti, tra cui quelli della filiera casearia e poi a seconda del prodotto ci sono limiti diversi.

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Perché ci sono limiti diversi tra un formaggio che deriva da latte crudo (10 ) e formaggio fatto con

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latte termizzato (10 ) e formaggio pastorizzato (10 )? La legge è un compromesso: nel latte crudo i

valori sono + alti perché i MO si trovano sulla pelle e anche a livello di capezzoli delle mammelle

quindi nel latte crudo sono presenti gli stafilococchi e se non tratto il latte ho una fase di crescita

quindi il limite si tiene il + alto possibile per avere dei prodotti che possano essere

commercializzati. Nei formaggi che hanno subito termizzazione invece i valori sono + bassi e sono

ancora + bassi per i formaggi che derivano da latte pastorizzato perché hanno subito diversi

trattamenti termici quindi gli stafilococchi eventualmente presenti nel formaggio non sono dovuti

alla materia prima ma a contaminazione umane (gli operatori che non rispettano condizioni

igieniche). Aureus non cresce a T di refrigerazione, non è

psicrotrofo, quindi la catena del freddo lo blocca.

Cresce a ph abbastanza bassi, per quanto riguarda

l’attività dell’acqua è abbastanza osmotollerante

(resiste fino ad a di 0.84). Le tossine però vengono

w

sintetizzate in condizioni + restrittive e questo è a

nostro vantaggio: basta avere T < 10°C o T > 45°C per

impedire la produzione di tossine, inoltre l’a deve essere + alta, almeno 0.9. La catena del freddo e

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il ph ci proteggono dalla sintesi delle tossine. Le cellule non resistono alla pastorizzazione.

Le tossine, chiamate enterotossine, sono tantissime. Le tossine + diffuse sono la A, B, C, D e E ma

soprattutto A, C, D. Sono molto termostabili: il tempo di riduzione decimale (= il tempo in cui la

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molecola si degrada del 90%) a 121°C è di 10-12 minuti quindi i trattamenti termici distruggono il

MO ma non le tossine da esso prodotte (infatti nell’alimento posso non trovare + le cellule ma la

tossina c’è). Le tossine sono dei peptidi e sono solubili in acqua e resistono a enzimi proteolitici che

troviamo nel nostro apparato intestinale.

Intossicazione dell’uomo: se non abbiamo delle lesioni, il MO non penetra dentro, non si sviluppa,

rimane sono sulla superfice quindi la contaminazione avviene per una scarsa igiene dell’operatore.

Le tossine sono un criterio di sicurezza alimentare: non devono essere presenti in 25 grammi.

Quindi da dove arriva S. aureus? Contaminazione primaria da animali a sangue caldo che ce

l’hanno sulla superficie, sulla pelle (quindi è fondamentale dove e come vengono allevati e anche

la macellazione) e poi contaminazione secondaria dovuta all’ignoranza dell’operatore che non usa

una buona igiene per manipolare il cibo (es: non usa i guanti, non si lava le mani ecc).

I prodotti di origine animale sono quelli + coinvolti: devono essere mantenuti nella catena del

freddo (0-5°C) o nella catena del caldo.

I fattori di virulenza sono tanti: è un MO che invade bene tutti i tessuti. Ci sono le adesine cioè

proteine che si trovano sulla parete e aderiscono alle cellule. Poi le invasine che sono enzimi che

degradano le proteine di vario tipo.

L’effetto primario è emetico = fa vomitare. Le tossine arrivano nei recettori della serotonina che si

trova sul nervo vago e quindi quando consumiamo un alimento che contiene la tossina, la tossina

viene assorbita a livello gastrico, passa in circolo, arriva al nervo vago che innerva anche lo

stomaco, si ha la stimolazione e quindi si ha il vomito.

Le tossine sono tante, le + comuni sono A, D, E e sono in grado di legare complessi proteici che si

trovano sulle membrane delle cellule epiteliali ma anche dei globuli bianchi. Queste 3 tossine sono

molto simili tra loro e i geni si trovano sul cromosoma quindi ci sono sempre (è per questo che

sono le + diffuse), gli altri invece sono mediati da plasmidi o batteriofagi quindi sono meno

frequenti per questo motivo.

C’è una sindrome di quasi shock anafilattico che avviene soprattutto nelle donne in caso di abuso

di assorbenti quando sull’assorbente si sviluppa il MO, rilascia le tossine a contatto con la mucosa e

il meccanismo della tossina è quello di passare la barriera degli enterociti, si lega alle proteine alle

quali normalmente si legano i macrofagi e la tossina lega queste proteine con quelle che si trovano

sulla membrana esterna dei linfociti T helper: questo attiva le citochine che causano una cosa

simile allo shock anafilattico: malessere, arrossamento, svenimento e in alcuni casi anche il coma.

Come si cerca la tossina nell’alimento? Ci sono dei kit apposta che sfruttano l’affinità elevata tra

l’antigene (la tossina) e l’anticorpo (immunoglobuline M) quindi si usa una micropiastra su cui si

fanno delle diluizioni dell’alimento e poi si aggiungono delle particelle su cui sono presenti le

immunoglobuline specifiche per quella tossina: se è presente nell’alimento la tossina, la tossina

reagisce con l’anticorpo e si forma un network di tutte le sferette presenti. Se la tossina non è

presente le immunoglobuline che si trovano sulle sferette non si aggregano e quindi rimangono tali

e con il passare del tempo finiscono sul fondo. 83

Clostridium botulinum

È un’intossicazione per fortuna poco diffusa ma molto pericolosa perché può causare la morte.

I clostridi sono Firmicutes, gram +, si trovano un po’ dappertutto, si trovano negli ambienti anche

in situazioni estreme ma sono transienti sia nel rumine dei ruminanti sia nel tratto intestinale degli

animali e anche dell’uomo.

Ci sono 5 specie patogene: botulinum può provocare l’intossicazione, detta botulismo, dovuta

all’ingestione della tossina nell’alimento -> il MO dall’ambiente arriva sull’alimento dove produce la

neurotossina che è molto resistente e permane nell’alimento. Oppure può provocare anche

tossinfezioni, il botulismo infantile (è rarissimo): l’infante consuma un alimento che contiene le

spore che passano nella barriera gastrica e la tossina viene prodotta a livello intestinale quindi

l’apparato intestinale assorbe la tossina, va in circolo e impedisce la trasmissione del segnale

elettrico tra la cellula nervosa e il muscolo quindi l’infante non riesce + a contrarre il muscolo. Poi

c’è anche il botulismo da ferita ovvero se mi taglio possono entrare le spore di Clostridium e posso

avere un’infezione perché le spore germinano e vanno in circolo, anche questo per fortuna molto

raro.

Poi esiste anche Clostridium tetani che causa il tetano: mi faccio una ferita profonda con un

oggetto che aveva sulla superfice le spore di Clostridium tetani che trova le condizioni per

svilupparsi nell’organismo e si ha il tetano che può portare alla morte (per questo da bambini

facciamo il vaccino anti-tetano).

Poi esiste il Clostridium difficile che un agente responsabile di una grave infezione gastrointestinale

chiamata colite