mercoledì 18 giugno 2014

Micobatteri, alimenti e sicurezza alimentare


Carlo Cantoni, libero docente in ispezione degli alimenti di origine animale Milano

I micobatteri sono bacilli immobili, non sporigeni, aerobi obbligati. Possono formare sferoplasti e sono acido resistenti. Costituiscono il genere Mycobacterium, famiglia delle Mycobacteriaceae, ordine Actynomycetales. Il genere Mycobacterium include il complex M.tubercolosis, il complex M.avium, il gruppo M.chelonae e altri micobatteri patogeni e non patogeni presenti nel terreno e nelle acque.
Il complex Mycobacterium tubercolosis comprende: M. tubercolosis, M. bovis, M.a fricanum, M. cannetti, M. caprae e M. microti (Bosch &coll 2002) e il complex  M. avium include: M.a vium ssp. avium, M.avium ssp hominisuis, M. avium ssp. paraubercolosis, M. intracellulare (Mijs & coll.2002), M. chimerae e M. silvanus. Altri micobatteri patogeni sono M. fortuitum, M. chelonae, M. marinum, M. kansassi e M. scrofulaceum (Olsen& coll.2010). I micobatteri non inclusi nel complex M. tubercolosis sono denominati MOTT (micobatteri diversi dai bacilli tubercolari).

Patogenicità dei micobatteri e risposta dell’ospite.

Lo  sviluppo di una malattia da micobatteri in un ospite dipende dalla possibilità del micobatterio di sopravvivere e di moltiplicarsi entro i macrofagi dell’ospite (Olsen & coll.2010). I micobatteri patogeni  producono lesioni granulomatose in un  ampio numero di specie animali quali mammiferi, uccelli, rettili, pesci e  anfibi. La patogenicità dei micobatteri è un evento polifattoriale richiedente  la partecipazione e  gli effetti cumulativi di parecchi componenti cellulari (Olsen & coll.2010). I micobatteri sopravvivono nei macrofagi non attivati inibendo la fusione di fagosomi e lisozomi, evitando la generazione di ossigeno attivo e di intermediati nitrosici o localizzandosi nel citoplama (Olsen &coll.2010). La parete cellulare dei micobatteri, composta da peptdoglicano, arabinogalattano, da acidi micolici, il Cord factor (trealosio 6,6-dimicolato) e altri acidi micolici con glicolipidi sono coinvolti nella patogenesi delle malattie da micobatteri. I glicolipidi e i glicolipidi solforati permettono la sopravvivenza dei micobatteri virulenti  entro i  macrofagi inibendo il fagosoma. Numerosi fattori dell’ospite sono associati alla resistenza dell’ospite nei confronti dell’azione patogena dei micobatteri: i macrofagi, che sono il principale fattore antagonista, (Russell & coll .2010),le cellule CDT secernenti interferone gamma,le cellule CD8T che distruggono i micobatteri mediante la produzione di granulolisina (proteine  antimicrobica), varie citochine attivanti le funzioni dei macrofagi e limitando la replicazione dei micobatteri. Altri fattori  antimicobatteri possono essere i composti intermedi azotati ( p.e. ac.nitroso), l’ossigeno singoletto e gli anioni superossidi n prodotti da macrofagi (Olsen & coll.2010).

Malattie associate con micobatteri del complex Mycobacterium avium.

Del gruppo MOTT fanno parte micobatteri isolati da numerose fonti(Thoren 1981;Olsen & Coll.2010). I batteri del complex Mycobacterium avi & coll,um sono stati isolati da carni di suino e di altri animali da cibo (Komjin & coll.1999; Thoen 2010; Olsen & coll 2010,Wellenberg & coll.2010). Questi microrganismi sono stati spesso isolati da acque, liquami di fogne, vegetali decomposti e da altri fonti ambientali (Kazada,1979;Matlova  & coll.2004). Il micobatterio di maggiore importanza per la salute pubblica del complex Mycobacterium avium è il M.avium ssp.paratubercolosis (MAP). MAPP è stato isolato da latte in polvere e da formaggi (Grant & coll..2002;Ayele  coll.2005;Slana  coll.2008) e da latte pastorizzato; recentemente è stato isolato da guanciali bovini (Okura & coll.2011). Esistono anche dimostrazioni  della resistenza di MAP al trattamento di pastorizzazione HTST, sebbene questo risultato sia controverso (Vaerewijck & coll.2005). Diversi ricercatori hanno, inoltre, potuto isolare il MAPP da pazienti  con la Crohn disease, ma  altre ricerche non hanno fornito la prova necessaria  per ritenere MAP l’agente eziologico della malattia di Crohn (Qual &coll.2010,Van Kruningen & coll-2011). Una considerazione importante da tenere presente è l’elevata resistenza all’acidità dello stomaco  e ai Sali biliari  con conseguente aumento della sopravvivenza del batterio nell’intestino umano dopo l’ingestione per via orale (Primm & coll.2004sono stati isolati). Inoltre e in aggiunta, MAP e altri micobatteri del complex M.avium  sono stati isolati da esseri umani affetti da infezione HIV e da  altri soggetti immunocompromessi (Primm & coll.2004). Recentemente Cossu  & coll.2011) hanno pubblicato uno studio nel quale ritengono che il MAPP possa essere una possibile concausa della sclerosi multipla, mentre Dow (2012) ritiene che svolga un ruolo nella patogenesi del diabete1 autoimmune dell’essere umano.

La malattia nell’uomo (Malattia di Crohn, morbo di Crohn).

Ci sono indizi secondo i quali il MAP è implicato nella causa della malattia infiammatoria intestinale detta morbo di Crohn. Il MAP può essere riscontrato in molti pazienti affetti da questa malattia e anche nei bovini ll MAP causa una infiammazione intestinale cronica, la paratubercolosi. Anche le infezioni virali possono favorire lo scoppio di questa malattia intestinale infettiva. La malattia è evidenziata dall’ infiammazione dell’intestino tenue e dell’intestino crasso. I sintomi consistono in irregolarità nella defecazione,gravi diarree con  perdita di muco, dolori al ventre, nausea, vomito e occlusione intestinale. Spesso vengono descritti sintomi generali come perdita di peso, stanchezza e infiammazioni in altre parti del corpo. La componente più rilevante della malattia è la sua predisposizione genetica. Il 35 % di tutti i pazienti affetti da morbo di Crohn presentano una mutazione nel gene NOD2)CARD15 che determina la difesa da sostanze tossiche prodotte da batteri intestinali.

La malattia nel bovino. 

MAP è la causa di una malattia intestinale trasmissibile dei ruminanti comunemente conosciuta come Johne‘s disease (malattia di Johne o paratubercolosi. La malattia colpisce prevalentemente gli animali giovani (con meno di 30 giorni di età)per via fecale-orale; altre vie di contaminazione sono la via placentare e la via intrauterina. Dopo un periodo di incubazione di 2-5 anni (periodo di intervallo constatato tra 6 mesi e 8 anni) gli animali sviluppano può essere presente depressione del sensorio, inappetenza e arresto della  ruminazione, pelo ispido, dimagramento e diarrea intermittente, edema ventrale, debilitazione e morte. La paratubercolosi è caratterizzata dalla infiammazione granulomatosa delle parti terminale dell’intestino tenue e del crasso e delle linfoghiandole regionali. Clinicamente la malattia di Johnes comporta disturbi funzionali dell’intestino associati a reazioni infiammatorie. Nei bovini, le lesioni sono localizzate principalmente sulla parete intestinale e si caratterizzano come diffusi granulomi con poca o nessuna necrosi visibile. I granulomi contengono numerosi bacilli acido resistenti, spesso presente anche nei linfonodi del tratto intestinale infetto. E’ stata osservata necrosi caseosa nelle lesioni intestinali  di pecore e di capre.

Eliminazione tramite il latte di MAP.

Come riportato in precedenza il MAP può contaminare il latte prodotto da bovine affette da paratubercolosi-. Il MAP  può trovarsi anche nel latte di bovine senza segno di malattia, ma portatrici di infezioni subcliniche. La contaminazione del latte  ha origine fecale. Di solito  i MAP  nel latte contaminato sono poco numerosi. Il problema legato alla presenza dei MAP nel latte trattato con le temperature normali di pastorizzazione è dovuto alla  loro termoresistenza. Per  ottenere la distruzione dei MAP nel latte pastorizzato  lo si deve sottoporlo a uno dei due trattamenti termici  in uso nel Regno Unito trattandolo a 72° C per 25 secondi o a 90°C per 15 secondi.

Controllo della paratubercolosi

 Considerato che : A) in alcuni paesi comunitari ad elevata vocazione lattifera (Danimarca, Olanda, Spagna, Austria) sono già in atto programmi sanitari finalizzati a ridurre l’incidenza della malattia negli allevamenti bovini. B) in alcuni Paesi terzi (Australia, Canada, Cina, India) consentono l’importazione di formaggi prodotti in Italia a condizione che gli allevamenti di provenienza del latte impiegato per la produzione di formaggi abbiano garanzie sanitarie supplementari nei confronti della paratubercolosi; C)  la produzione di latte bovino rappresenta una importante fonte di reddito per il settore primario in Lombardia dove viene prodotto il 40 % del latte italiano; D) la Paratubercolosi bovina determina rilevanti danni economici diretti negli allevamenti bovini, anche in assenza di forme cliniche di malattia e comporta la limitazione del commercio dei prodotti a base di latte destinati alle esportazione, la Regione Lombardia, già dal 2013 con D.d.g. del 18 luglio 2013 ha elaborato un Piano Regionale di controllo e certificazione nei confronti della paratubercolosi bovina indicando la rispettiva linea guida. Considerando che non è proponibile imporre l’applicazione di temperature più elevate mancando la certezza tra presenza del micobatterio e sua partecipazione alle lesioni del morbo di Crohn, per garantire l’assenza del  MAP nel il piano regionale è finalizzato a : 1) rendere obbligatoria la  segnalazione dei casi clinici nei bovini e l’adozione dei provvedimenti conseguenti; 2) fornire agli allevatori idonei strumenti per prevenire e limitare la diffusione dell’infezione negli allevamenti; 3) definire i criteri per rilasciare le attestazioni sanitarie (certificazioni) degli allevamenti,ai fini del commercio del latte e dei prodotti derivati ; 4)monitorare la diffusione dell’infezione nella popolazione bovina della Lombardia. Tale piano è attualmente in fase di esecuzione.

Conclusioni

Morbo di Crohn, Sclerosi multipla e diabete autoimmune 1 sono ritenute malattie genetiche autoimmuni con cause multifattoriali tra  le quali quelle batteriche. Il MAP  sopratutto, in seguito alla possibile presenza nel latte e derivati  e per essere stato isolato dalle lesioni umane ,tenendo conto delle somiglianza delle lesioni intestinali  umane della malattia di Crohn  con quelle  della paratubercolosi bovine stato ritenuto in grado di svolgere attività aggravante le lesioni mucosale. La fonte del MAP è stata identificata nel latte. Oltre al MAP altri studi hanno associato alla malattia specifici ceppi di Escherichia coli enteroaderente: in particolare il ceppo aderente invasivo (AIEC) è più comune nelle persone affette dalla malattia di Crohn produce, rispetto alle specie non enteroaderenti, biofilm più  potenti che impediscono l’autofagia durante la fase autolisosomiale, garantendo la sopravvivenza dei batteri intracellulari e l’induzione della infiammazione. Questa promuove la proliferazione dell’AIEC e la disbiosi dell’ileo. I ceppi AIEC si replicano estensivamente all’interno dei macrofagi ed inducono la secrezione di TNF Alfa (fattore di necrosi tumorale). Altri batteri chiamati in causa sono L.onocytogenes  e Y.enterocolitica. in apparenza c’e’ un collegamento tra la malattia di rohn , MAP e altri batteri patogeni e marcatori genetici. In diverse persone, fattori genetici predispongono diversi individui all’infezione da MAP. Questo batterio produce mannani che proteggono la fagocitosi esso stesso e diversi altri batteri causando infezioni secondarie. Le  relazione tra determinati tipi di batteri  con malattia di Crohn, sclerosi multipla e diabete tipo 1 rimangono oscura, nella prima malattia, e devono  essere riconfermata nelle  seconde.

Riassunto

Nel testo sono riportati i rapporti esistenti tra la presenza di Mycobacterium avium ssp.paratubercolosis nel latte e in altri alimenti con la patogenesi di malattie umane autoimmuni quali il morbo di  Crohn,la sclerosi multipla e il diabete tipo 1.
Summary
Mycobacteria,animal foods ad food safety
In this text the  known relations of the M.paratuberolosis presence in animals foods and some autoimmune human diseases have been reported .the Human diseases    with  Mycobacterium  paratubercolosis presence are:the Crohn’s diseases,multiple sclerosis and diabetes type 1.

Bibliografia
Abdenahuran C. ;Cesaro A.;Mirouna S.& coll.(2012)Plos.DOI:10:1371
Ayele W.Y. ; Svastova P.; Roubal  P.& coll.(2005) Appl.Enviro.Microbiol.71,1210-1214.
Baumgard M.;Dugan B.Rishniw M. & coll. (2007) ISME journal 52,403-418
Cossu D.; Cocco E,;Paccagnini P. & coll.(2011) Plos,one 6/4e 18482 doi : 10.1371 J-
Brosch R.;Gordon S.V.; Marmiesse M. & coll.(2002)  Proc.Natl.Acad.Sci,USA  99,3684-3689.
Decostere A.K.; Hermans  K.& Haesbrouck F.(2004) Vet.Microbiol. 99,159-166.
Densmore C.L.& Green D.E. (2007).ILAR J.48:235-254.
Dow C.D. (2012) J:diabetes Mellitus 288-295.
Dvorska L.; Bartos M.;Ostadl O. & coll.(2002) J.Ciin.Microbiol. 40.3712-3719
Grant I.R.:Ball H.J.& Rowe M.T. (2002) Appl.Environ.Microbiol.68,2428-2435.
Kazada  J.(1979)Colloque Int sur le Mycobacterie Lyon France  pp.318-327.
Komijn R.E.; de Hass P.E.W.;Schneider T.& coll.(1999) J.Clin.Microbiol.5318-5325.
Matlova L.;Dvorska K:;Palecek K. & coll.(2004) Vet.Microbiol.102,227-236.
Mijs W.; de Haas P.; van Der  Larn T: & coll. (2002) Int.J.Syst.Evol.Microbiol.52
1505-1518.
Okura H.; Toft N.;Pozazato N.; Tondo A. & coll.(2011)Vet:Med.Intern.152867.
Olsen L.:Barletta R.G & Thoen C.O.(2010) Mycobacterium.In :Gyles C.L; Prescott J.F.;Songer J.G. &Thoen C.O. (eds) Patogenesis of Bacterial infections in Animals.Wyley/Blackwell,AMES,USA,pp 113-132.
Primm T,P.; Lucero C.A. & Falkinham III.(2004) Clin.Microbiol. Rev. 17,98-106
Qual  D.A.; Kaneene J.B.;Varty  J.B. & coll. (2010) J.Dairy Sci.93,2371-2376.
Russell D.G. ; Barry C.E. & Flynn  J.L- (2010) Science 328,852-856
Slana I.F. ;Paolicchi B.; Janstova P & coll.(2008) Vet.Med, 53,283-306.
Soldati  G. ;Lu Z.H. ;Vaughan A. & coll.(2004) Vet.Pathol. 41,388-397.
Tell  L.A. :Woods  L. & Cromie R.L. (2001) Rev.Sci.Tech.20,180-203.
Thoen C.O. & Karlson A.G. (1984) Experimental tubercolosis in rabbits. In:W Kubica G.P. and  Wayne  L.C (eds),The Mycobacteria s Sourcebook.Marcel Dekker inc.new York andbasel pp. 978-989.
Thoen C.O. (2007) Johne’s Diseases.In: Geller L (ed), Mc Graw-Hill Encyclopedia of Science  & Technology 10th edition. Mac Graw  Hill Publishing,New York Usa 9.515-516.
Thoen C.O. (2010)Tubercolosis and other  mycobacterial  infections.In : Kahn C.M. and Line  S. (eds),The Merck Veterinary Manual:10th ed.,Merck & Inc. Whitehouse Station N.J.pp 621-663.
Van  Kruningen H.J. (2011) J.Crohn’s and Colitis 5,638-644.

Wellenberg G.J.; de Hass P.E.W.; van Ingen J. & coll. (2010) Vet.Rec.167,451-454.