NITRATI, NITRITI, MICROBIOMA UMANO: RISCHI E BENEFICI

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

                                                                                                                                                                                                                                                                                       

Nitrati e nitriti sono ampiamente diffusi nell’ambiente.

Le fonti alimentari sono prevalentemente i vegetali e, in quantità molto inferiori, i prodotti carnei e l’acqua. Il nitrato può essere presente in elevate concentrazioni, comprese tra 200 mg/kg e 2500 mg/kg, come evidenziato nelle due tabelle seguenti:

Tab.n.1 Classificazione degli ortaggi in base al contenuto in nitrati (mg/kg di peso fresco).                                                                                                                                          

Contenuto in nitrato:

Elevato (>2500 )                                                       

Bietola da costa, Lattughe, Rucola, Spinacio, Valerianella, Sedano, Ravanello.                               

Alto (da 1000 a 2500): Indivia e scarola, prezzemolo, cicoria, finocchio                                           

Medio (da 500 a 1.000):Radicchio, Cavoli, Cime di rapa 

Basso (< 500):Carota, ortaggi da frutto, cavolfiore, patata, carciofo.  

                                     

Nella tabella n 2  sono riportati i livelli  di nitrato massimi ammessi per la commercializzazione di spinaci e lattughe stabiliti dal Regolamento della Commissione della Comunità Europea 1258/2011-allegato sezione 1 (2) esclusa la lattuga di tipo iceberg (i valori sono entrati in vigore dal 1° aprile 2012, p.f.: peso fresco).                                                                                                                 Prodotto                                                                                                   

Spinaci freschi (Spinacea oleracea ) Tenore massimo in NoO ₃ mg/kg 3000;

Spinaci conservati o surgelati 2000.

Lattuga fresca (Lactuca saiva L.) - periodo raccolta: dal 01-10 al 31-3- coltura protetta: 3000, pieno campo 4.000. dal 1-4 al 31-9-coltura protetta 4000. pieno campo 3000. Lattuga del tipo Iceberg. tempo di raccolta tutto l’anno-coltura protetta 2500-pieno campo 2000.                                                                             

Rucola (Eruca sativa,Diplotaxis sp.,Brassica tenuifolia,Sisymbrum tenuifolium):  periodo raccolta:dal 01-10 al 31-3 7000, dal 1.4 al 30-9  6000.                                        

Alimenti a base di cereali alimenti destinati a lattanti e  ai bambini 200   

                                           

La carne viceversa contiene bassi livelli di nitrati e nitriti e i loro livelli sono riportati nella tabella n.3, mentre le concentrazioni di nitrati e nitriti presenti mediamente nei salumi sono riportate  nella tabella n.4                                                                                                                                                                                      

Tab.3 Contenuto in nitrati di carni (mg /kg NO₃ )

Bovino 10,8-15;

Suino 10,2-14,8:

Equino  13,6-36,5 

                                                                                       

Tab. 4 Livelli d Nitrati e ntriti in  salumi prodotti in Italia ( mg/kg) 

Salume	Nitriti	Nitrati
Bresaola della Valtellina  IGP	2,4	30,2
Ciccioli	ass	18,0
Cotechino Modena IGP cotto	0,0	5,0
Mortadella Bologna IGP	ass	11,0
Pancetta arrotolata	ass	21,0
Prosciutto cotto	8,1	14,4
Prosciutto cotto alta qualità	4,7	13,6
Prosciutto crudo nazionale	ass	ass
Prosciutto di Modena DOP	ass	ass
Prosciutto San Daniele DOP	ass	ass
Salame Milano	ass	14,0
Salame Napoli	ass	29,0
Salame Ungherese	ass	19,0
Salamini Italiani alla Cacciatora DOP	ass	16,0
Speck dell’Alto Adige IGP	1,2	23,3
Strutto	ass	ass
Wurstel puro suino	ass	13,0
Wurstel puro suino cotto	2,0	17,0
Zampone Modena  IGP cotto	ass	4.0

(Fonte: Istituto  Italiaqno Valorizzazione Salumi 2003).

                                                                         

Le quantità di nitriti e nitrati ingeriti giornalmente con i salumi dalla popolazione italiana è stata stimata in  0,04 mg/die di nitriti e 2,5 mg/die di nitrati (Parolari,2003) e di 0,024 mg/die di nitriti e 3,3 g di nitrati /die (Cantoni 2006).

Metabolismo umano  del nitrato e dei nitriti  .                                                                                   

I vegetali costituiscono di gran lunga la maggior parte del nitrato nella dieta umana fornendo oltre l’85-90 % della dose media giornaliera. In aggiunta il nitrato e il nitrito  sono sintetizzati dal metabolismo corporeo come sottoprodotti della formazione di ossido nitrico durate il ciclo dell’ossido d’azoto. Il nitrato prodotto dal metabolismo corporeo è’ secreto nella saliva. Approssimativamente il 25% del nitrato ingerito  è riciclato ritornando alla bocca  tramite la via della via delle ghiandole salivari. Il nitrato  viene ridotto a nitrito dai batteri simbiotici presenti  nel cavo orale e, nello stomaco ed intestino.

Il nitrato è ridotto dalla nitratoreduttasi batterica.I batteri anerobi facoltativi utilizzano il nitrato come accettore di elettroni alternativo all’ossigeno  in acide, come accettore alternativo di elettroni all’ossigeno in condizioni di ipossia.                                                                                                                          

Il nitrito è protonato generando acido nitroso che, spontaneamente, dà luogo al triossido d’azoto, monossido d’azoto (ossido nitrico) e diossido d’azoto.   Lo ione nitrosonio (NO₂) può reagire con amine secondarie generando nitrosammine. 

Il triossido d’azoto è un potente donatore di NO^.. che può trasferire un’ampia varietà di  composti con accettori ( specialmente i tioli) formando S-nitrosocomposti  e amine secondarie formando nitrosamine potenzialmente tossiche, (Lundberg&Coll.2004, Hord&Coll.2004) 

                                                 

Distribuzione  della normale popolazione batterica nel corpo umano

L’insieme dei microrganismi localizzati nel corpo umano senza danneggiarlo almeno in condizioni di normale funzionamento del sistema immunitario viene definito microbiota. Si usa, come sinonimo, anche il termine “microbioma” per comprendere  microrganismi viventi nel corpo umano e l’insieme dei geni dei microrganismi stessi. Nel corpo umano sono presenti da 500 a 1000 specie identificate compresi batteri, miceti e virus. Relativamente ai batteri, le specie più numerose sono costituite da anaerobi stretti o  facoltativi                              

Questi sono i phyla di alcuni dei loro generi più rappresentati.                                                    

Tab. n 5:                                                                                                                                    

Actinobacteria (Batteri Gram positivi);Bifidobacterium,Collinsella, Eggerthella e Propionibacterium. Bateroidetes (batteri Gram negativi);più di 20 generi comprendenti Bacteroides, Prevotella,Corynebacterium.                         

Cyanobacteria (batteri Gram negativi)                                                                                                                               

Firmicutes (batteri Gram positivi,almeno 250 generi quali Mycoplasma, Bacillus, Clostridium, Dorea, Faecalibacterium, Rumincoccus, Eubacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Ennterococcus, Sporobacter, Ro-seburia.                                                            

Fusobacteria (batteri Gram negativi)                                                                                                                              

Lentisphaera (batteri Gram negativi

Proteobacteria (batteri Gram negativi) Escherichia, Klebsiella, Shigella,  salmonella, Citrobacter, Helicobacter, Serratia

Spirochaetes (batteri Gram negativi)                                                                              

Verrucomlcrobia (batteri Gram negativi)

Nella tabella n 6  Sono indicati  i generi più comuni presenti nei vari  distretti corporei.   

                                                                                                                                     

Tabella n.6 Distribuzione dei generi batterici  presenti nei vari distretti corporei degli umani                                                                                                

·         Esofago(pH<4,0): Bacteroides,Gemella.Megasphaera.Pseudomonas,Prevotella,Rothia spp.,Streptococcus,Veilonella.

·         Stomaco(pH2) :                                Streptococus,Lactobacillus.Prevotella,Enterococcus,Helycobacter pylori

·         Ileo (piccolo intestino):Bacteroides, Clostridium, Lactobacillus, gamma proteobacteria, Enterococcus, Actinobacteria, Actynomycinaeae, Corinebacteriaceae

·         Colon (pH 5-5,7): Bacteroides, Clostridium, Prevotella, Porphyromonas, Eubacterium, Ruminococcus, Streptococcus, Enterobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Peptostreptococcus, Fusobacteria, Enterobacterceae.

·         Cieco(pH:5,7):Lachnospira, Roseburia, Butyrivibrio, Ruminococcus, Fecalibacterium, Fusobacteria. 

(Fonte:Jandhyala & Coll. 2015)

Nella tabella n .7 sono riportate le specie batteriche presenti nel tratto boccale-intestinale identificate da Wang & Coll.(2003), da Hayashi & Coll; (2003), Guarner & Coll. (2003),Bick & Coll, (2006) 

                                                                                                                                                 

Tabella n 7 Specie batteriche identificate presenti nell’intestino umano                                

Abiotropha: A.para-adiacens                                                                                                          

Acidovorax: Acidovorax sp.                                                                                               

Acinetobacter : Acinetobacter sp.A.junii, A.calcoaceticus

Actinomyces: Actinomyces spp.                                                                                              

Alcaligenes : Alcaligenes sp.,A.faecalis                                                                                               

Anaeromusa: A.acidaminophila                                                                                  

Anaerovibrio: A.burkinabensis                                                                                    

Anaerobiospirillum :Anaerobiumspirillum sp.

Anaerophilum: A.fermentans,A,pentosovorans ,A,agile                                                          

Atopobium: A.parvolum, Atopobium sp.                                                                                   

Bacteroides : B.vulgatus, B.gruppo, B.fragilis,B.thetaiotaomicron, B.ovatus, B.caccae, B.eggerthii, B.uniformis, B stercoris, B.putridus, B.fibrosolvens, B.forsythus, B.merdae. B. distasonis, B.putridus,B cepacia, B.ambifaris, B.multivorans, B.pseudomallei, B.splachnicus, B.acidofaciens,B.zoogleaformans,B.heparinolyticus,B,vulgatus B.uniformis, B.brevis, B.longum, B.subtile, B.bifidum, B.pseudocatenulalum, B.angulatum

Bergeryella :Bergeyella sp.

Bifidobacterium:B.suis,B.longus,B.infantis, B.saeculare.B.pullorum,B.gallinarum,B.  minimum,B.indicum, B.coryneforme,B.subtile,B.bifidum,B.ruminantium,B pseudocatenulatum,B angulatum,B. adollescentis ,B. dentium, B.suis, B.longus, B.saeculare, B.minimum

Prevotella:P.bryanii,P.enoeca.P.ruminicola,P.oralis,P.eurola,P.oris,P.denticola,P.paliens,P.veroralis,P.catoniae,P.gingivalis,P.cangingivalis,P.endodontalis,P.salivosa,P.lntermedia

P.brivia,P.dentalis,P.nigrescens,P.melaninogenica,Prevotella spp.

Blastobacter: B. denitrificans                                                                                                               

Brevundimonas: B.vesicularis                                                                                                 

Butyrivibrio:Butyrivibrio spp.                                                

Clostridium : C.nexile,C.entactus,C,symbiosum,C.clostriiforormes,C xylanoliticun,  C.methyoxybenzovorans, C.indolis, C.aminophilum, C.bifermentans, C.sordelli, C.ghoni, C.mayombey, C,difficile, C.mangenotii, C.halophilum, C.perfringens, C.tetani, C.cetobutylicun, C.intestinalis, C.septicum, C.sporosphaeroides, C.ramosum, C.spirifor-mis, C,methylpentosum, C.sporospheroides, C.leptum, C.cellulosi, C.viride, C.arbiscin-dens, C.thermocellum, C.oroticum, C.fusiformis, C.nexile, C.propionicum, C.quercicolum, C. coccides, C.orbiscinden

Campylobacter : Campyoòacter spp, C. showe, C. concisus                                            

Capnocytophaga:C. granulosa,C.ochracea

Caulobacter: C.bacteroides                                                                                          

Chryseobacterium: Chryseobacterium sp.                                                                               

Comanomonas : C.testosteroni                                                                          

Corynebacterium :C.glaucum,C.mucifaciens                                                                              

Criptobacterium : C.curtum,                                                                                          

Deiftia: D.acidorans                                                                                                      

Desulfomaculum: D.guttoideum                                                                                                   

Dialister: D.pneumosintes                                                                                              

Enterobacteriaceae: Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, shigella boydii, Shigella sonnei,Shighella flexneri,Yersinia enterocolitica                                                              

Enterococcus: E.furae ,E.faecalis,E.faecium.E.casseliflavus

Eubacterium:E.rectale,E.xilanophilus,E.eligens,E,tenue,E.formicigenerans,E.contor-tum,E.siraeun E.desmolans.E.ventriasum,E.ramulus ,E.saphenum 

Fecalibacterium: F.frausnitzii ,F.prausnitzii

Flexistipes:Flexistipes sp.                                                                                                 

Fusobacterium : F. contortum ,F. nucleatum ,Fusobacterium sp.                                                      

Gammaproteobacterium: G.C79,G.A 40-1                                                                                        

Gemella : G.haemolytica                                                                                      

Granulicatella: G.elegans                                                                                                              

Helicobacter : H. pylori                                                                                          

Hemophilus : H. haemolyitica, H. influezae, H.parainfluenzae,H.pleuropneumoniae                                    

Herbaspirillum: Herbaspirillum spp.                                                                                                 

KIngella:K.orafis                                                                                                                          

Lachnnospira: L.pectinoschiza ,Lachnospira sp.                                                                                     

Lactobacillus: L.fermentum,L.delbrueckii,L.acidophilus,,L.casei,L.plantarum ,L.gasseri

Lautropia : L.mirabilis                                                                                                                         

Leptotrichia : Leptotrichia spp. L amnioni                                                                                         

Leptotrix :L cholodnii                                                                                                                      

Mannhemia: M.varigena                                                                                                             

Megasphaera: M.cerevisiae  ,Megasphera sp. M.elsdenii,V

Metanobacterium: Metanobacterium formicicum                                                                    

Methylobacterium : Methylobacterium sp.                                                                              

Mitsuokella:M.multiacidus                                                                                  

Mogibacterium:M.neglectum                                                                                                        

Moraxella : M.obloensis                                                                                                           

Neisseria : N.subflava, N.flava, N. elongata                                                                                     

Nevskia: N. ramosa                                                                                                                        

Pasteurella: P haemolitica                                                                                                       

Paucimonas: P.lemognei                                                                                                        

Pedomicrobium : P. ferrugineum                                                                                           

Peptococcus: Peptococcus sp.                                                                                                      

Peptostreptococcus: P. anaerobius,P.productus                                                     

Phascolarctobacterium :Ph.faecium                                                                     

Plesiomonas:P.shigelloides                                                                

Porphyromonas:Porphyromonass sp                                                                                

Quinella: Q.ovalis                                                                                                              

Ralstonia:R.eutropha Ralstonia sp

Roseburia :R.cecicola              

Rothia:R.mucilaginosa,R.dentocariosa,R.odontolyticus                                                                                                                                   

Ruminococcus:  R.albus, R,flavescens,R. gnavus,R.torques,R.callidus,R.liquefaciens R.bromii,R.lactaris                                                                                                           

Selenomonas ;S. sputigena  ,S. ruminantium,S.infelix 

Sphingomonas:Sphingomonas spp.                                                                                           

Sporomusa: S.shaeroides, S.paucivorans,S.malonica.                                                                                   

Staphylococcus : S.faecium                                                                                              

Stenotrophomonas: S. africana,S.maltophilia                                                                        

Streptococcus:S.anginosus,S.thermophilus,S.salivarius,S,parasanguinis,S.oralis,

S.mitis,S.mutans,S.macedonicus,S.caprinus.S.cristatus,S.infantis,Streptococcus sp.                      

S.sanguinis,S,.constellatus                                                                                                          

Succiniclasticum : S.ruminis                                                                                                

Syntrophococcus : S.sucromutans                                                                                           

Tannerella: Tannerella forsithensis                                                                  

Termitobacter:T.aceticus                                                                                                                     

Veillonella:  V.atypica,V,spp. V.ratti,V.parvula,V,dispar                                                                                                                      

Weissella : W.confusa                                                                                                               

(da Clemente & Coll .2012)                                                                                                                    

Produzione di ossido nitrico da parte di batteri del microbioma                                                           

Il ciclo biologico dell’azoto comprende la riduzione graduale dei nitrati a nitriti e ad ammoniaca e la sua successiva ossidazione a nitrato e nitrito da parte di piante e di batteri ambientali. Tale processo non ha  alcuna rilevanza nella fisiologia dei mammiferi, tuttavia negli ultimi anni recenti è stata rilevata la riduzione batterica del nitrato a nitrito e tale processo è stato riconosciuto come una conversione importante per l’essere umano. Parecchi batteri enterici hanno dimostrato la loro capacità di ridurre cataliticamente il nitrato ad ammoniaca durante la respirazione in ambiente anaerobico e diversi batteri  del microbioma intestinale sono in grado  di ridurre i nitriti ad ossido nitrico (NO) .In proposito deve essere sempre tenuto presente  che la maggior   fonte di nitrati ingeriti con la dieta è dovuta ai vegetali. Altre fonti  sono il fumo del tabacco ed i gli scarichi esausti di automobili  e  simili (Lundberg & Coll,2004,Tiso & Coll.2015).

Rispetto al numero dei batteri presenti nel microbioma, pochi lavori sono stati eseguiti per valutare la riduzione dei nitriti ad ossido nitrico da parte dei batteri colonizzanti l’intestino  e l’importanza di tale processo.

Una prima ricerca  di Lundberg & Coll (2004) ha permesso di evidenziare la riduzione di  nitrato a nitrito e di nitriti a NO da parte di Neisseria sp e Escherichia coli e a N₂  da parte di quest’ultimo. (Lundberg & Coll. (2004) .

Sobko & Coll. (2005)  coltivando batteri intestinali nelle feci  hanno constatato la formazione dell’ossido da parte di : Propionibacterium Freudenricki sp shermani, Bifidobacterium bifidus, B.brevis, B.infantis, B.adolescentis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus farciminus, L.reuteri, L,casei, L.paracasei L.shirata, L.rhamnosus, L.plantarum. La produzione  si verificava  incubando il substrato fecale in anaerobiosi, viceversa. La  formazione dell’ossido non si verificava insemenzando gli stessi ceppi in terreni di laboratorio. Oltre alla produzione di NO da parte di batteri del microbioma ,nel corpo umano la principale fonte dell’ossido è prodotta dall’aminoacido L-arginina  tramite una reazione in più fasi catalizzata dall’enzima  ossido nitrico sintetatasi (NOSs) L’ossido nitrico è presente in numerose isoforme, alcune costitutive (cellule endoteliali, piastrine, sistema nervoso ed altre inducibili (macrofagi, leucociti polimorfonucleati, cellule muscolari lisce ed epatociti). L’ossido nitrico esercita azione benefiche per l’essere umano dilatando i vasi sanguigni, quindi regolando la pressione arteriosa. Essendo prodotto anche nel sistema nervoso, è il responsabile di molti funzioni tra le quali il corretto funzionamento dell’apparato gastroenterico  e il respingimento di agenti nocivi batteri e parassiti. Complessivamente i benefici esercitati dalla molecola sono:

A) aiuto ed incremento della capacità cardiovascolare e della circolazione ,facilitando il trasporto di ossigeno e di nutrienti alle cellule.

B) aiuto alle cellule  a liberarsi dei metaboliti di scarto;

C) regola il tono muscolare dei vasi sanguigni garantendo un’ ottimale  pressione arteriosa;

D)evita la formazione di coaguli all’interno dei vasi sanguigni;

E) regola la neurotrasmissione di messaggi tra le cellule nervose.                                                                                                                             

Inoltre l’ossido nitrico aiuta il sistema immunitario a combattere batteri, virus e parassiti. E’ anche un potente antinfiammatorio (Lunberg & Coll.2004, Lunberg& Coll.2008,Hord & Coll.2009) 

Controversie sulla salubrità del nitrito

Gli N-Nitrosocomposti (NOCs) sono conosciuti come cancerogeni vari  animali inclusi i primati , quando sottoposti all’ingestione di diete particolari (Shenoy & Coll.(1999) fin  dagli anni 1950-1960.Durante questo periodo di tempo diversi studi di osservazione indicarono il potenziale effetto dei nitriti (ossidi) sulla formazione di n-nitrosammine cancerogene negli alimenti. L’esposizione alla ingestione di N-nitrosamine può verificarsi tramite l’ingestione di vari alimenti, in seguito a lavoro effettuato in presenza di ossidi nitrosici, cosmetici, prodotti del tabacco e sostanze chimiche impiegate in agricoltura.

Nel caso dei prodotti carnei addizionati con nitrito la formazione di N-nitrosamine può verificarsi quando amine secondarie reagiscono con acido nitroso derivante dal nitrito a temperature molto elevate di cottura (per esempio durante la frittura del bacon a 170 °C). Si impedì ogni ulteriore formazione riducendo la quantità di nitrito eccessiva e si diminuì la temperatura di cottura, consigliando l’aggiunta di acido ascorbico (vitamina C), o dell’acido eritorbico  e di alfa tocoferoli (vitamina E) per inibire la formazione di nitrosamine. Altri composti inibenti la formazione delle N-nitrosamine nei prodotti carne sono dei componenti naturali della carne come i composti sulfidrilici quali glutatione, cisteina ,cistina, cisteamina, acido cisteico, succhi di aglio e di cipolla. ( Shenoy & Coll.1992,Rundlof & Coll.2000). 

Nel 1980,un  Gruppo di Lavori interdipartimentale  costituito dalla  USA Food Drug Agency concluse che non c’era evidenza dell’aumento dei tumori del sistema linfatico attribuibili all’ingestione di nitrito. Nel 1981 e 1982 questa conclusione fu confermata  con due lavori sperimentali pubblicati in un numero speciale dalla U.S.National Academic of Science.                                                                                            

Nel 2000  dai dati riportati in uno studio eseguito per conto del U.S.Department of Health and Human Nutrition Services è risultato che il nitrito ai livelli d’impiego nei prodotti carnei, non è causa di cancro. La stessa opinione è stata pubblicata da Wetzberg & Coll.(2003)Inoltre nel 2014, la Senate Commission on food safety della Germania ha pubblicato una corposa relazione sul nitrito facendo presente che non c’e- prova della nocività del nitrito addizionato ai prodotti carnei. Le dosi attuali d’impiego sono 150 mg /kg   nei prodotti carnei tradizionali e di 85 mg / kg nei biologici . E’ auspicabile, quindi che si perda altro tempo in  controversie prive di senso

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Summary                                                                                                                                            

Nitrates and nitrite, Microbioma, Risks and benefits                                                                              

The use of nitrates and nitrites in meat products is reported. Also  the bacteria of human microbiota are indicate in detail. Bacteria  nitrogen oxides producers have been indicate. Finally their benefits to human have been underlined.                          

Riassunto.                                                                                                                                                            

Nel testo è riportato l’uso di nitrati e nitriti nei prodotti carnei, Sono descritti dettagliatamente i batteri del microbioma umano e i batteri produttori di ossido d’azoto. Infine sono indicati i  benefici da questi apportati all’essere umano

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

Organismi opportunisti patogeni nell’ambiente, acqua e alimenti

Carlo Cantoni, Libero docente in Ispezione degli alimenti di origine animale, Milano. 

In relazione alla  loro patogenicità nei confronti degli esseri umani, i batteri sono comunemente classificati come veri (stretti) patogeni  e opportunisti patogeni facoltativi.

I batteri patogeni opportunisti (OBPs) possono provocare infezioni in soggetti debilitati o in scadenti condizioni fisiche o in affetti da fibrosi cistica. Più generalmente OBPS sono la cause di malattie negli immunodepressi. 

Negli ultimi  tre decenni l’aumento delle malattie nosocomiali e delle infezioni opportunistiche sono notevolmente aumentati e molti OBPs (batteri opportunisti patogeni) sono ora considerati come patogeni emergenti, quindi la comprensione di questo comportamento e l’evoluzione dei patogeni opportunisti diventa una grande sfida medica. In genere si considerano l’antibiotico resistenza e lo stato di immunodepressione dei pazienti giustificano la causa della frequenza numerose delle infezioni opportunistico. Si è quindi ritenuto interessante offrire un elenco di questi microrganismi. (Al Kharausi & Coll.2016;Ketola & Coll. 2016).

   

Acinetobacter 

Acinetobacter spp. sono batteri Gram negativi, immobili, con forma di coccobacilli (bastoncini corti, gonfi ).Appartengono al genere Acineobacter, del quale fanno parte 43 specie.

Gli Acinetobacter usualmente sono microrganismi commensali, ma occasionalmente causano infezioni, prevalentemente in pazienti ospedalizzati. Sono patogeni opportunisti che possono causare infezione delle vie urinarie, meningiti secondarie e infezioni di ferite. Le specie responsabili sono: A.baumannii, A.calcoaceticus-baumanii complex, A. baylyi, A. lwoffi, A. schindlerii, A. ursingii, A.johansonii, A haemollycus, A.seiferti.

Fonti e frequenza

Gli Acinetobacter sono batteri ubiquitari presenti nel suolo, acque, liquami. Sono stati trovati anche nelle acque  naturali di  superfici e nelle acque potabili.  

Patogenicità   

Sono stati isolati da setticemie, infezioni delle vie urinarie. ( Bergogne- Berezin (1996), Bartram J. Coll.2003)   

Aeromonas  

Aeromonas spp. sono batteri Gram negativi, non sporigeni con forma di bastoncino (bacillare), aerobi anaerobi facoltativi, appartenenti al genere Aeromonas, famiglia Vibrionacceae. Il genere comprende 35 specie e 12 sottospecie. Sono germi Gram negativi, mobili per mezzo di un flagello singolo polare e alcune specie  sono  un rischio per la salute umana: A, hydeophila, A.caviae, A. veronii subsp.sobria., A.jounday e A.schubertii.

Fonti e frequenza

I batteri sono normali abitanti delle acque dolci, sono presenti nei suoli, in molti alimenti come pesci, molluschi, latte non pastorizzato.

Patogenicità

Le infezioni da essi causate negli umani sono state: setticemie, specialmente negli immunodepressi; infezioni di ferite e del tratto respiratorio, gastroenteriti (WHO 2002)   

Arcobacter

Arcobacter  è un genere di batteri Gram negativi con forma cura  o spiraliforme appartenente alla classe degli Epsilonproteobacteria. Nel genere Arcobacter sono presenti 21 specie. Sono germi mobili, aerobi anaerobi facoltativi asporigeni. A.butzleri e A.cryareophilus sono patogeni opportunisti per l’essere umano.

Fonti e frequenza.

Arcobacter butzleri è stato isolato da acque dolci, salate, feci umane ed animali, zooplancton, sangue. A.cryaerophilus  da feci suine, bovine, umane acque.

Patogenicità 

A. butzleri è quello isolato con maggiore frequenza dagli umani, mentre A. cryoaerophilus più raramente. Questi batteri non sono normalmente presenti nell’intestino ma sono stati isolati da  pazienti con batteriemie, endocarditi, peritoniti e diarrea. La  loro trasmissione è fecale-orale. (Collado$ Coll.2011)                                                                      

Campylobacter

I Campylobacter sono batteri Gram negativi che usualmente causano gastroenteriti acute. Fanno parte del genere Campylobacter nel quale sono comprese 34 specie. Si presentano curvati o con forma elicoidale, sono mobili per mezzo di flagelli monopolari o bipolari. Sopravvivono in ambienti a bassa pressione di ossigeno. Sono Gram negativi, ossidasi e catalasi  positivi, non fermentanti. I Campylobacter possono essere considerati patogeni opportunisti ma anche come patogeni primari. Alcune specie sono considerate  le cause più importanti di gastroenteriti acute che  si verificano in varie parti del mondo. Il Campylobacter jejuni è la specie  isolata con maggiore frequenza dai pazienti affetti da gastroenteriti acute. C.coli, C.laridis e C. foetus e le altre specie sopra citate sono state isolate  in un numero limitato di casi.

Patogenicità

Una importante caratteristica di C.jejuni è la sua  relativa elevata infettività comparata con quella di altri batteri patogeni . 1000 sue unità possono dar luogo ad una infezione. La maggior parte delle infezioni sistemiche si manifestano nei bambini. Il periodo di incubazione è di 2.4 giorni. I sintomi dell’infezione sono  dolore addominale acuto, diarrea (con o senza sangue e leucociti nelle feci), vomito, brividi, febbre. L’infezione è autolimitante e si risolve in 3-7 giorni. Si possono verificare ricadute nel 5-10% dei pazienti. Altre manifestazioni cliniche delle infezioni da C.jejuni negli umani sono l’artrite reattiva e la meningite e, forse, la sindrome di Guillame-Barre (GBS) o infezione del sistema nervoso periferico.

Fonti e frequenza    

Campylobacter spp.si trovano in vari ambienti. Gli animali domestici, selvaggi, il pollame ,gli uccelli sono fonti importanti. Anche gli animali d’affezione possono anch’essi risultare portatori. Pure gli alimenti malcotti (pollame) possono essere fonti di infezione e specialmente l’acqua con conseguente contaminazione dei vegetali coltivati. La maggior parte delle infezioni è sporadica.

La trasmissione all’essere umano tipicamente si ritiene avvenga tramite l’ingestione di alimenti di origine animale come la carne di pollo ricordata e il latte non pastorizzato o contaminato casualmente dopo il trattamento termico. Anche l’acqua non clorata , o insufficientemente clorata, le acque di superficie, e la contaminazione fecale di pozzi o di serbatoi di riserva da parte di uccelli sono altre fonti.    (Koenraad & Coll.1997;Frost A. (2001) 

 

Cronobacter    

Cronobacter spp. sono batteri Gram negativi, microaerofili, ossidasi negativi e catalasi positivi con forma di bastoncino. Sono compresi nel genere Cronobacter, famiglia Enterobacteriaceae. Nel genere si trovano 10 specie e 3 sottospecie.

Patogenicità

Cronobacter sakazaki, C. malonaticus, C.turicensis, sono stati riconosciti patogeni opportunisti e si sono resi responsabili di infezioni infantili, di meningiti, di enterocolite necrotica, di batteriemie e sepsi. Le  infezioni da Cronobacter, oltre che negli infanti, possono manifestarsi in soggetti di tutte le età, soprattutto con elevata frequenza in soggetti giovani immunocompromessi e in anziani. Le patologie  riscontrate sono  quelle sopra citate.

Fonti e frequenza

I Cronobacter sono stati isolati da varie fonti ed esistono portatori umani. Una probabile fonte di contaminazioni  sono i vegetali in quanto sono stati isolati da grano, mais, soia, riso, da varie erbe e spezie. Le mosche possono essere  ospiti addizionali.  (Forsyte 2010)

Escherichia coli

Escherichia coli è un batterio Gram negativo con forma di bastoncino, aerobio anaerobio facoltativo.

Fonti  e frequenza.

E.coli possono essere presenti in cibi di origine animale e vegetale in seguito a contaminazione durante la lavorazione e in cibi trattati a temperature inferiori a 71°C. La loro presenza può verificarsi per contatto persona-persona o persona-alimento quando una di questa si reca al WC  e non provvede ad igienizzarzi le mani, la contaminazione è più frequente se soffre di diarree. E.coli, inoltre, si trova  sempre in acque non potabilizzate contaminate da feci umane ed animali.

Patogenicità

Si trova comunemente nella parte inferiore dell’intestino degli animali a sangue caldo (endotermi) favorendo i processi digestivi. Sebbene esso viva nella microflora del corpo mano ed animale, solo in certe specifiche situazioni  può distribuirsi dall’intestino in altri organi e tessuti e, sfortunatamente, provocando   infezioni e varie patologie. Le più frequenti sono a carico delle vie urinarie e degli organi sessuali. I ceppi virulenti di E.coli possono causare gastroenteriti (infezioni dello stomaco e dell’ileo), meningiti neonatali in seguito a colonizzazione intestinale; in rari casi i ceppi virulenti sono responsabili di sindromi ureoemolitiche, peritoniti,  mastiti, setticemie e polmoniti. 

I ceppi patogeni stretti sono così categorizzati :

1) E.coli enteropatogeni (EPEC). Causano diarrea negli umani, conigli, cani, gatti, cavalli.

2) E.coli enteroinvasivi (EIEC) Isolati solo dagli esseri umani.  

3) E.coli enteroemoraggici (EHEC),Isolati da esseri umani, bovini, caprini.

4) E coli enteroaggregativi (DAEC).Ceppi isolati solo da esseri umani.

5) E coli uropatogeni (UPEC)   (Nataro  & Coll-1998).

Enterobacter

Le  Enterobacter spp fanno parte del genere Enterobacter nel quale sono catalogate 37 specie e 2 sottospecie. Sono batteri Gram negativi, asporigeni, anaerobi facoltativi. Sono usualmente presenti nell’intestino degli umani come commensali, ma i soggetti immunodepressi  sono suscettibili di infezioni delle vie urinarie specialmente se ospedalizzati.                                                                                                                               Patogenicità                                                                                                           

Oltre alle infezioni citate, Enterobacter spp. possono provocare batteriemie, infezioni del tratto inferiore dei lobi polmonari, della pelle e dei tessuti soffici, endocaediti.  Infezioni addominali, osteomieliti, infezioni del sistema centrale nervoso ed oftalmiche.Le specie patogene opportuniste segnalate sono: E.aerogenes, E.asburiae, E.cloache sub sp cloacae, E.gergovie.

Fonti e frequenza                                                                               

Gli Enterobacter sono ubiquitari in natura, la loro presenza negli intestini animali è la fonte principale della loro diffusione nelle acque non potabilizzate, nei liquami, nei vegetali.(Sanders & Coll.1997)  

Enterococcus

Gli Enterococcus sono  germi Gram positivi, catalasi negativi, anaerobi facoltativi che si presentano in forma coccica singola o in catena. Sono presenti nel tratto intestinale degli umani e degli animali oltre ad essere presenti nell’ambiente esterno (vegetali). Resistono in condizioni esterne ostili, fanno parte del genere Enterococcus nel quale sono catalogati 55 specie e 2 sottospecie. 

Patogenicità

Alcuni ceppi di E.faecalis ed E.faecium si sono dimostrati patogeni opportunisti provocando infezioni delle vie urinarie, sepsi epatobiliari, endocarditi, infezioni di ferite e sepsi neonatali. Hanno provocato anche infezioni intraddominali pelviche e dei tessuti molli batteriemie meningiti, artriti, polmoniti.
Altre specie patogene opportuniste sono: E.avium, E.gallinarum, E.casseliflavus,  E durans, E raffinosus, E.mundtii, E.hirae, E,gilvus, E.palleus.

Fonti e frequenza

Gli enterococchi sono presenti in vari ambienti naturali , nei tratti gastrointestinali e nelle feci di mammiferi (73%), rettili (85%), uccelli( 31,8%), negli insetti, nei vegetali, nelle acque e in alimenti crudi. Le specie più frequentemente isolate dagli intestini sono E.faecalis, E.faecium, E.nhiraeed, E.durans. 

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori è un batterio Gram negativo, microaerofilo, spiraliforme, mobile. Nel genere Helicobacter sono presenti 36 specie, ma solo Helycobacter pilori è patogeno per l’essere umano. (Fisher &Coll. 2009).

Patogenicità   

Helicobacter pylory è localizzato nello stomaco. Sebbene la maggior parte delle infezioni siano asintomatiche, la presenza dell’organismo è evidenziata da gastrite cronica con complicazioni di ulcere peptiche e duodenali e anche, talvolta, con cancro gastrico. Se questo microrganismo sia veramente la causa principale non è chiaro. La maggior parte delle infezioni iniziano nell’infanzia, senza trattamento, cronicizzano.  L’infezione è più diffusa nei paesi poveri in via di sviluppo in cattive condizioni di vita e di alimentazione. 

 Fonti e frequenza   

Gli animali appaiono  come il primo ospite del microrganismo, specialmente cani e gatti. H.pylori è stato isolato anche dall’acqua. Sebbene non sopravviva nell’ambiente esterno, rimane vitale per 20-30 giorni nelle acque di superficie e in quelle sotterranee poco profonde. Il contatto del microrganismo può avvenire tra persona e persona. H.Pylori sopravvive bene nel muco e nel vomito. Tuttavia è difficile isolarlo dalla bca e dalle feci. La trasmissione fecale orale è possibile. (Dunn & Coll.1997;  Hoart & Coll1999).

Klebsiella

Le Klebsiella spp. sono batteri Gram negativi, immobili, di solito capsulate, appartengono al genere Klebsiella, famiglia Enterobacteriaceae. Il genere comprende 15 specie e 5 sottospecie.

Patogenicità 

Le Klebsiella specie sono state riconosciute come  importanti responsabili di polmoniti, setticemie, infezioni delle vie urinarie e di setticemie neonatali.                               

Più specificatamente:

1) Malattie polmonari sostenute da K. Pneumoniae causa di polmoniti, ascessi polmonari.

2)K.ozaene, causa di ozaena o rinite atrofica (AR) infezione cronica delle cavità del naso.

3) :hinoscleromatosis, che causa rinosclerosoma (RS),una  infezione granulomatosa cronica delle cavità del naso.

4) Infezioni del sistema nervoso centrale (CNS). K.pneumoniae e K.oxitoca sono le cause di ascessi cerebrali e di meningiti.

5) Infezioni delle vie urinarie (UTIS) sono causate da varie specie di Klebsiella.

6) Infezioni epatiche. K.pneumoniae può provocare ascessi epatici,

7) Donovanosi o granulomatosi inguinale. L’agente casuale è K. pneumoniae. E’ una malattia ulcerativa cronica che colpisce prevalentemente gli organi genitali.

Fonti e frequenza

 Le Klebsielle sono germi ubiquitari nel pianeta, soprattutto nelle aree tropicali e subtropicali. Si possono isolare dalla vegetazione, dai vegetali coltivati, dal suolo, dalle acque e dalle mucose di vari animali portatori. La maggior parte delle infezioni sono ,comunque, nosocomiali. (Podochun & Coll.1999)

Mycobacteria (NTM) o micobatteri patogeni opportunisti).

I micobacteri  (Mycobacterium) sono un genere di bacilli Gram variabili, unico genere della famiglia Mycobacteriaceae. Sono provvisti di una parete cellulare spessa composta rispettivamente da arabinogalattaniacidi micolici e glicolipidib fenolici. Le infezioni da NTM  vengono contratte dall’ambiente (suolo, acqua, latte contaminato, vegetali). Si distinguono in NTM a lenta crescita (M:avium-intracellulare, MAC (M.kansasii,M.malmoense,M.xenopi,M.simie) e in NTM  a rapida crescita (M.ascessus,M.chelonae e M.fortuitum). 

Il  Mycobacterium avium complex consiste di due specie il M.avium e il M.intracellulare (MAC). Esso è il complesso atipico associato a infezioni umane.  Colpisce prevalentemente i soggetti immunodepressi provocando osteomieliti,  tenosinoviti, linfoadeniti. Infetta il sistema nervoso centrale (CNS), il fegato, la milza e il midollo spinale.

Fonti

Il MAC è ubiquitario nell’ambiente. Essendo stato isolato da acque dolci isolate di ogni are del mondo. Altre fonti ambientali del MAC sono: acque aerosolizzate, acque comuni. Polveri, suolo, uccelli, animali allevati e latte.  (Primm & Coll.2004) 

Pantoea

Pantoea   spp. sono batteri Gram negativi appartenenti al genere Pantoea nel quale sono comprese 25 specie e2 sottospecie. Sono batteri non capsulati, non sporigeni, con forma di bastoncino. Alcune specie sono mobili per mezzo di  flagelli peritrichi. Le colonie possono essere pigmentate di giallo.

Patogenicità

Le specie patogene opportuniste sono state P.agglomerans, P.ananatis, P.dispersa. Hanno provocato setticemia per loro presenza in contenitori di liquidi  per trasfusioni in ospedale, sono  state isolate da pazienti con artrite sinovite ed osteomieliti.

Fonti e frequenza

Pantoea spp. sono state isolate da numerose nicchie quali piante, vegetali, suolo, feci umane ed animali, (Delatoile & Coll.2009)  

Proteus  

Il genere Proteus appartiene alla famiglia delle Enterobacteriaceae, nel genere Proteus, nel quale si comprendono 8 specie  ,3 delle quali   sono patogeni opportuniste: P.mirabilis,P.vulgaris, P .hauseri. 

Patogenicità         

I Proteus sono batteri patogeni opportunisti che, in substrati a loro propizi, causano infezioni delle vie urinarie (UTI),infezioni di ferite, meningiti in neonati ed infanti, artrite reumatoide, endocarditi e polmoniti.  Le infezioni più frequenti riguardano le vie urinarie.    

Fonti e frequenza

I Proteus sono ampiamente diffusi nell’ambiente, nei liquami, nelle acque sporche, nel suolo, nei letami ,nei vegetali, nelle sostanze in decomposizione. Essi sono anche presenti negli intestini umani ed animali (Cani, bovini, ovini, uccelli),  mentre P.vulgaris è isolato più frequentemente da suini e da animali a sangue freddo. Rozalski & Coll. ( 2012)   

Pseudomoas aeruginosa

Pseudomonas aruginosa è un membro del genere Pseudomonas, famiglia Pseudomonadaceae. Sono stati isolate circa 200 specie. Il  batterio è Gram negativo,aerobio,ha forma di bastoncino flagellato. Elabora un  pigmento blu, la piocianina e molti ceppi anche pioverdina fluorescente. P.aeruginosa, come gli altri pseudomonas fluorescenti è ossidasi  e catalasi positivo e libera ammoniaca dall’arginina. Può crescere  su citrato nel substrato come la fonte di carbonio.  

Patogenicità       

P.aeruginosa può causare diversi tipi di infezione ma raramente in soggetti con sistema immunitario funzionante. Essa si sviluppa e colpisce i siti lesionati come le ferite, il tratto respiratorio di soggetti ammalati e di anziani. Da questi siti può invadere il corpo causando lesioni distruttive, setticemie e meningiti. La fibrosi cistica ed i pazienti immunocompromessi sono suscettibili alla colonizzazione di P.aruginosai con conseguenti  infezioni polmonari. Può causare anche otiti e follicoliti in  nuotatori in acque contaminate.                                              

Fonti

P. aeruginosa e fondamentalmente un germe ambientale ed è presente nel suolo ,nelle acque , nei vegetali, in liquami . (Hardalo & Coll.1997;de Victoria & Coll.2001)    

                                                                                                                                          

Ralstonia 

Ralstonia  spp.  sono batteri Gram negativi, non fermentanti, con forma di bastoncino e sono betaproteobatteri, fanno parte genere Ralstonia che comprende 16 specie

Patogenicità

Tre specie si sono dimostrate patogene opportunistiche : R.pickettii, R.insidiosa, R.mannitolytica hanno provocato infezioni talora gravi come nel caso di pazienti con fibrosi cistica e osteomieliti e meningiti in ospedalizzati.

Fonti e frequenza .

Sono presenti in vari tipi di acque.    (RYAN & Coll.2014)  

Raoultella   

Raoulella spp. sono batteri Gram negativi, ossidasi negativi, immobili, capsulati, aerobi anaerobi faoltativi della famiglia delle Enterobacteriaceae e membri del genere Raoultella, che comprende 4 specie e 5 subspecie. 

Patogenicità 

R.panticola e R.ornithinolytica sono state isolate da casi clinici di colecistite, da protesi di soggetti immuno compromessi. Si sono rese responsabili anche d febbre enterica ini pazienti ospedalizzati,  (Hornet  (1994) 

Serratia

Serratia  spp. sono batteri Gram negativi, ossidasi negativi,c atalasi positivi aerobi anaerobi facoltativi classificati nel genere Serratia, famiglia Enterobacteriaceae. Il genere conta 19 specie e 4 subspecie . 

Patogenicità

Serratia marcescens è il patogeno principale tra  le Serratia spp. Rari rapporti hanno descritto malattie provocate da  S.plymuthica, S.liquefaciens, S.rubidaea, S.odorifera e S.fonticola. Le infezioni più frequenti osservate  riguardano le vie respiratorie e le cheratiti endoftalmiche. Altre infezioni sono meningiti ed endocarditi.

Fonti e frequenza

Le Serratiae sono ampiamente diffuse nell’ambiente ma non sono componenti della popolazione batterica fecale. S.marcescens e S. rubidea elaborano prodigiosina un pigmento color rosso. (Hejazi& Coll,1997)   

Stenotrophomonas  

Stenotrophomonas maltophilia è un microrganismo Gram negativo, aerobio, non fermentante, mobile per mezzo di due flagelli polari, appartenente al genere Stenotrophomonas che raggruppa altre 12 specie.

Patogenicità 

Provoca infezioni favorite dalla presenza di protesi. Negli individui sani dà luogo a infezioni di lieve entità mentre negli immunodepressi è causa di infezioni delle vie urinarie e di setticemie. 

Fonti e frequenza   

Il microrganismo predilige gli ambienti umidi e nelle acque. Può localizzarsi nei tubi usati nelle ventilazioni meccaniche; può contaminare  cateteri ed altri strumenti medici provocando infezioni ai pazienti.    (Denton & Coll.1998) 

Conclusioni 

Le infezioni ospedaliere costruiscono una grande e seria sfida ai sistemi di sanità pubblica perché sono un insieme piuttosto eterogeneo di condizioni diverse sotto il profilo microbiologico, fisiologico ed epidemiologico che esercitano un elevato impatto sui costi sanitari. Causate da  batteri patogeni opportunisti presenti  nell’ambiente (apportati da non pazienti in visita ad esempio) che solitamente non danno  luogo ad infezioni, le infezioni ospedaliere possono manifestarsi in soggetti immunocompromessi durante il ricovero e la degenza ma anche dopo le dismissioni del paziente, per ricaduta, con conseguenze episodi di estrema gravità.

Nonostante il notevole impatto sociale ed economico dovuto alle infezioni ospedaliere i sistemi di sorveglianza de di controllo sono ancora disomogenei da paese e paesi a livello nazionale con riflessi economici rilevanti  in dipendenza della stessa disomogenicità . Oltre alla contaminazioni apportate da parenti e amici in visita, esistono altre possibili fonti di contaminazione batterica: le strutture stesse, i sistemi di ventilazione ed aereazione, i flussi di acqua, il trattamento di tessuti e dei campioni di laboratorio, l’igiene del personale santario e degli addetti alle pulizie, le pratiche chirurgiche e gli ausili invasivi (ad esempio cateteri e valvole). A tutto ciò si aggiunge la  resistenza agli eventuali a certi antibiotici, proprietà diffusa tra i germi patogeni  opportunisti.   Anche soggetti non ospedalizzati, come anziani e immunocompromessi fisicamente sono soggetti ad infezioni da germi opportunisti, specialmente  da infezioni urinarie polmonari  causate da igiene imperfetta b e da sili di vita poco salutari. 

Nel settore alimentare l’impatto dei batteri sulla salubrità degli alimenti è reso minimo dall’osservanza delle norme GMP (corrette pratiche di lavorazione, dalle tecniche di lavorazione, dall’ impiego del freddo, dalle tecniche di confezionamento, dai trattamenti termici impartiti alle conserve, di carne pesce e i vegetali., dall’esistenza di  precise linee guida. Solo questi, non sottoposti a sanificazione si sono rese dannose ai consumatori come nell’epidemia da Escherichia coli O 104:H 4,verificatesi in Germania dopo ingestioni di semi  biologici consumati crudi di provenienza extra comunitaria.  

SOMMARIO 

Nel testo è riportata una rassegna sintetica sui germi patogeni opportunisti per  la specie umana, la loro patogenicità, le fonti di contaminazioni e la loro frequenza.

                                                                                                                                         SUMMARY    

Opportunistic pathogenic bacteria in environment, waters and foods,                                                                             

In the text opportunistic pathogenic bacteria to human have been described. Their pathogenicity, sources, frequencies have been reported. 

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