Epidemiologia delle malattie a trasmissione alimentare

1. Epidemiologia delle malattie a trasmissione alimentare Caterina Mammina

2. Allevamenti e colture di tipo intensivo Globalizzazione della catena alimentare Industrializzazione della distribuzione Aumento dell’offerta Aumento della domanda Nuovi alimenti Spostamenti di popolazione Nuove abitudini alimentari Nuove modalità di preparazione Cambiamenti demografici Aumento delle fasce suscettibili Nuove modalità di consumo

3. Un ampio spettro di microrganismi patogeni può contaminare acqua ed alimenti e causare malattia nell’uomo dopo l’ingestione dei microrganismi o delle loro tossine Alcuni sono patogeni foodborne “professionali”, cioè sempre trasmessi attraverso alimenti Alcuni patogeni, come Shigella o Norovirus, necessitano dell’uomo come parte del loro ciclo vitale Molti altri hanno i loro serbatoi primari negli animali o nell’ambiente e per questi patogeni l’uomo rappresenta una vittima sfortunata, ma accidentale Altri sono capaci di sfruttare numerose altre vie oltre agli alimenti

4. Lo spettro dei microrganismi patogeni foodborne può cambiare in modo sostanziale nel tempo Patogeni, dei quali sono ben conosciuti aspetti epidemiologici ed ecologici, possono essere controllati in modo efficace Altri possono emergere in seguito a mutazioni o possono occupare una nuova nicchia nella catena alimentare La frequenza di specifiche infezioni può cambiare così in modo drastico, riflettendo l’equilibrio tra ecologia delle popolazioni batteriche, abitudini e tradizioni alimentari e tecnologie finalizzate a limitare o prevenire la contaminazione

5. Fattori in grado di modificare il quadro epidemiologico delle malattie infettive trasmesse con gli alimenti (OMS 1999) • Cambiamenti dell’ecosistema a seguito del degrado ambientale • Aumento della temperatura del pianeta (+1,1°C entro il 2030) • Urbanizzazione • Pasti fuori casa • Allevamenti intensivi e maggior consumo di carni • Globalizzazione del mercato e circolazione di prodotti con caratteristiche microbiologiche poco note • Tecnologie di produzione che tendono ad allungare la vita dei prodotti “ freschi” • Viaggi in Paesi a basso tenore igienico • Consumo di carni e prodotti ittici crudi • Aumentata resistenza dei patogeni a diversi fattori (es.: antibiotici e basse temperature) • Espansione delle fasce suscettibili della popolazione • Accertamenti diagnostici più rapidi e precisi • Indagini epidemiologiche tempestive che bloccano la diffusione del problema • Sensibilizzazione della popolazione al problema

6. 1900 Botulismo Brucellosi Colera Epatite Scarlattina (Streptococcus) Intossicazione da Staphylococcus aureus Tubercolosi Febbre tifoide 1975-1995 Norwalk-like virus Campylobacter jejuni Salmonella Enteritidis VTEC - E. coli O157:H7, O111:NM, O104:H21 Listeria monocytogenes Clostridium botulinum (neonati) Vibrio cholerae 0139 Vibrio vulnificus Yersinia enterocolitica Arcobacter butzleri Epatite E Cryptosporidium parvum Giardia lamblia Cyclospora cayetanensis Toxoplasma gondii BSE Nitzchia pungens (dinoflagellati) Emergenza di Patogeni Foodborne

7. Fenomeni emergenti Disseminazione globale di alcuni patogeni foodborne in forma pandemica Salmonella Enteritidis Salmonella Typhimurium DT104 Il caso emblematico di Vibrio parahaemolyticus 03:K6 dal Sud Est asiatico al Giappone agli USA Primi anni ’90 Sud Est asiatico Fine anni ‘90 numerose epidemie associate al consumo di mitili in Giappone 1997 e 1998 epidemie veicolate da ostriche negli USA

8. Fenomeni emergenti Aumento delle resistenze ai chemioantibiotici Per i patogeni il cui serbatoio specifico è l’uomo, come Shigella e S. Typhi, l’emergenza di resistenze è correlata all’uso di antibiotici nell’uomo. Per i patogeni con serbatoio primario negli animali d’allevamento, la forza trainante principale dell’aumento delle resistenze è l’uso di antibiotici in zootecnia (fluorochinoloni, cefalosporine di 3° generazione, avoparcina, dalfopristin/quinupristin)

9. aree di pressione selettiva Uso di antibiotici per terapia e profilassi principali serbatoi acque superficiali coltivazioni liquami alimenti vegetali Uso di antibiotici come promotori di crescita, profilassi e terapia Uomo ospedalizzato cibo per animali animali da allevamento alimenti a base di carne feci Uomo in comunità Uso di antibiotici per terapia

10. Fenomeni emergenti Identificazione di patogeni foodborne che colpiscono in modo più grave specifici sottogruppi ad alto rischio delle popolazione Listeria monocytogenes Cryptosporidium Vibrio vulnificus La prevenzione di queste infezioni necessita anche di una maggiore consapevolezza da parte di questi individui del loro alto livello di suscettibilità potenziale e l’assunzione di comportamenti più sicuri (cuocere o evitare il consumo di alimenti a rischio)

11. Un nuovo tipo di epidemia… L’ampia distribuzione geografica di derrate alimentari ha prodotto un nuovo tipo di epidemia con casi dispersi nel tempo e nello spazio e con un basso tasso di attacco. Non un aumento netto e localizzato dei casi, ma un diffuso incremento dei casi apparentemente sporadici, riconoscibile come epidemia soltanto da sistemi di sorveglianza (PulseNet, EnterNet). Un’indagine epidemiologica tempestiva può in questi casi identificare un problema sistematico in un punto della filiera produttiva con importanti implicazioni economiche, ma soprattutto con un’accelerazione degli interventi preventivi.

12. Fattori in gioco Ospite Agente causale Ambiente

13. FATTORI CONTRIBUENTI Produzione primaria Trasformazione Trasporto Ristorazione collettiva e comunitaria Preparazione e vendita “in strada” Preparazione domestica Trasporto e distribuzione Consumo

14. Alla malattia si arriva se: • Il patogeno è presente • L’alimento supporta la crescita • La temperatura è nel range compatibile con la crescita • È ingerita una quantità sufficiente di cibo contaminato

15. Tossinfezioni alimentari Fattori contribuenti 1. Non corretto uso della temperatura a. Inadeguata cottura b. Inadeguato riscaldamento c. Inadeguata conservazione d. Preparazione troppo anticipata e. Inadeguato scongelamento 3. Ambiente inadeguato a. Igiene insufficiente b. Attrezzature insufficienti c. Strutture insufficienti 2. Manipolazione inadeguata a. Operatori infetti b. Cross-contaminazione 4. Alimenti crudi a. Consumo di alimenti crudi contaminati b. Ingredienti crudi

16. 130 milioni di Europei 76 milioni di Americani 4,7 milioni di Australiani soffrono ogni anno di un episodio di malattia trasmessa da alimenti La maggioranza (>95%) dei casi di malattia sono apparentemente sporadici. EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE TRASMESSE CON GLI ALIMENTI

17. EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE TRASMESSE CON GLI ALIMENTI • Negli Stati Uniti d’America • 70.000.000 di casi di malattia • 300.000 ospedalizzazioni • 5.000 morti • In Africa, Asia (esclusa la Cina) e in America Latina • 1.000.000.000 di casi di malattia • 5.000.000 di morti tra i bambini al di sotto di 5 anni d’età

18. …ED IN EUROPA?? In Europa, la morbosità relativa alle malattie trasmesse dagli alimenti è seconda solo a quella delle malattie respiratorie. Le malattie trasmesse da alimenti rappresentano uno dei più rilevanti problemi di sanità pubblica nel mondo contemporaneo

19. Ricadute economiche delle tossinfezioni alimentari • perdite di giornate lavorative • perdite commerciali • spese ospedaliere È stato stimato dall’OMS che l’epidemia di colera del 1991 in Perù è costata in termini di ripercussioni economiche più di 700 milioni di dollari per la ridotta esportazione dei prodotti ittici

20. EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE TRASMESSE CON GLI ALIMENTI In Italia si valutano 300.000 casi all’anno, ma sono sicuramente dati sottostimati poiché la rete di sorveglianza epidemiologica non è in grado di assicurare la notifica di tutti i casi.

21. La Piramide della sorveglianza Epidemiologia delle infezioni alimentari in Sicilia Notifica / invio dati sistema di sorveglianza Casi confermati Test di laboratorio Casi da cui si ottengono campioni biologici Casi che si rivolgono al “medico” Casi di malattia Popolazione esposta

22. EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE TRASMESSE CON GLI ALIMENTI

23. EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE TRASMESSE CON GLI ALIMENTI

24. EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE TRASMESSE CON GLI ALIMENTI Le tipologie di alimenti coinvolti sembrano essere le stesse nei Paesi industrializzati, mentre cambiano i microrganismi responsabili dei casi, in relazione • alla diversa circolazione degli agenti patogeni • alle abitudini comportamentali, alla tipologia di processi ai quali viene sottoposto il cibo • Per alcune patologie, come l’epatite A, al tasso anticorpale della popolazione

25. EPIDEMIOLOGIA DELLE MALATTIE INFETTIVE TRASMESSE CON GLI ALIMENTI

26. Infezioni ed intossicazioni alimentari Le patologie di tipo gastroenterico sono determinate nell’uomo principalmente da: • Consumo di alimenti o acqua contaminati da microrganismi o loro tossine • Ingestione di alghe patogene, parassiti e/o loro tossine • Altri fattori quali: • Presenza di tossine naturali (funghi o altri vegetali) • Formazione di tossine nell’alimento (es. istamina nei pesci) • Presenza di sostanze tossiche ( residui chimici) • Presenza di allergeni (es. arachidi) • Intolleranze alimentari (es.lattosio)

27. Infezioni ed intossicazioni alimentari Le malattie infettive di origine microbiologica trasmesse con gli alimenti si classificano come  Infezioni  Intossicazioni

28. Infezioni alimentari Sono determinate da agenti eziologici • con bassi valori di dose infettante • periodi di incubazione relativamente lunghi • attiva proliferazione del patogeno nell’organismo • con liberazione o meno di tossine (tossinfezione) e • con interessamento di tipo gastroenterico e/o sistemico • Es: salmonellosi,campylobacteriosi, yersiniosi, listeriosi, shigellosi, infezioni virali

29. Intossicazioni alimentari • Sono provocate da tossine prodotte da microrganismi in fase attiva di proliferazione negli alimenti. • Poiché l’agente responsabile è preformato, le malattie conseguenti hanno come caratteristica periodi di incubazione brevi e sono solitamente associate, epidemiologicamente, a determinati prodotti alimentari. • Le tossine si formano durante la fase di crescita esponenziale dei microrganismi, quindi sono generalmente collegate ad intensa proliferazione del patogeno • Possono essere termostabili e quindi resistenti ai normali processi di riscaldamento (es. Staphylococcus aureus ) o termolabili, quindi inattivabili con il calore (es. tossina del Clostridium botulinum).

30. Dose minima infettante • La capacità di un determinato microrganismo di indurre la malattia è determinata dalla sua virulenza e dalle condizioni alle quali è sottoposto l’agente patogeno prima di venire a contatto con l’ospite • Il numero di cellule dei diversi microrganismi patogeni in grado di scatenare la malattia in un adulto sano viene definita dose infettante. • Per la maggior parte dei patogeni questa è di 105 -107cellule, ma esistono condizioni che riducono significativamente questo valore

31. DOSE MINIMA INFETTANTE • EPEC • ETEC • Shigella, EIEC • EHEC • Listeria monocytogenes • Salmonella (esclusa typhi) • Campylobacter • Salmonella typhi • Vibrio cholerae 106 106 10-100 100 sconosciuta - probabilmente bassa (>100 cfu/g) in individui a rischio 106 (un numero più basso - 10 / 1000 - può causare infezione in alimenti grassi come cioccolata e formaggio) ca. 500 10-100 106

32. Dose minima infettante • Caratteristiche del microrganismo • Virulenza • Presenza di spore • Caratteristiche dell’alimento • Contenuto in grassi • Acidità • Porzione ingerita

33. Caratteristiche dell’ospite • stato immunitario • stile di vita o condizioni di stress • stato di nutrizione • presenza di altre patologie • età • gravidanza • assunzione di farmaci antiacidi • etc. La popolazione particolarmente a rischio va facilmente incontro, in caso di malattia, ad una serie di sequele gravi che possono portare anche alla morte del paziente

34. Microrganismi patogeni Per alcuni microrganismi stretta correlazione con specifici alimenti (Campylobacter jejuni e pollame, virus Epatite A e frutti di mare, Salmonella Enteritidis e uova), mentre per altri, come Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus e altri sierotipi di Salmonella questa relazione non esiste. Per questi ultimi agenti etiologici giocano un ruolo determinante nella diffusione • colonizzazione ambientale (es.: nicchie ecologiche negli impianti per Listeria monocytogenes) • presenza di personale addetto alla filiera produttiva portatore di infezione (es.: Staphylococcus aureus ) • contaminazione crociata (es.: Salmonella)

35. Principali alimenti associati alla diffusione di epidemie infettive

36. IMPORTANTE! In ogni caso, l’insorgenza delle malattie infettive di origine alimentare va riferita principalmente a tre momenti “critici”: • contaminazione • sopravvivenza • moltiplicazione

37. FATTORI CHE DETERMINANO UNA INFEZIONE/INTOSSICAZIONE 1 Un microrganismo • utensili e superfici sporchi • alimenti crudi • personale addetto dell’alimento mediante 2 la contaminazione latte carne pesce 3 un alimento adatto che permettano al microrganismo di moltiplicarsi 4 tempo e temperatura 5 l’ingestione dell’alimento contaminato

38. TRE LINEE DI DIFESA miglioramento della qualità igienica delle materie prime applicazione di tecnologie di trasformazione che controllano i contaminanti educazione degli operatori del settore alimentare e dei consumatori

39. Garantire la sicurezza degli alimenti • 1.Eliminazione dei microrganismi, la cui influenza negativa sulla sicurezza alimentare è documentata dall’analisi del rischio, attraverso due tipi di intervento: • iniziare la lavorazione con materie prime ed ingredienti crudi della migliore qualità microbiologica possibile • adeguare l’efficacia battericida del processo produttivo, rispettando per quanto possibile proprietà nutritive ed organolettiche del prodotto finale • 2. Evitare la ricontaminazione dei prodotti trattati: essa vanifica gli effetti degli interventi precedenti e configura un pericolo ancora più grave, intervenendo in assenza della maggior parte della flora microbica competitiva • 3. In caso di prodotti alimentari suscettibili alla colonizzazione, assicurare che conservazione e distribuzione avvengano in condizioni che arrestino o almeno ritardino la proliferazione di eventuali microrganismi patogeni vitali sopravvissuti alla fase 1. o che possono contaminare il prodotto finale

40. Virus Epatite A Calicivirus Batteri Aeromonas hydrophila Bacillus cereus Brucella abortus Campylobacter jejuni Clostridium botulinum Clostridium perfringens Coxiella burnetii Escherichia coli Listeria monocytogenes Mycobacterium bovis Salmonella spp. Shigella spp. Staphylococcus aureus Vibrio cholerae Vibrio parahaemolyticus Vibro vulnificus Yersinia enterocolitica Parassiti Anisakis e nematodi Cryptosporidium parvum Diphyllobotrium spp. Entamoeba histolytica Giardia lamblia Taenia saginata Taenia solium Toxoplasma gondii Trichinella spiralis Microrganismi patogeni

41. Malattie infettive trasmesse da alimenti Malattie che si manifestano in seguito all’ingestione di alimenti contaminati da microrganismi o dalle loro tossine lievi durata di qualche ora Sintomi gravi durata di più giorni • Vomito • nausea • diarrea solitamente gastroenterici bambini Le malattie alimentari si manifestano con maggiore gravità nelle popolazioni più sensibili anziani

42. SALMONELLA Piatti a base di uova crude maionese tiramisu Uova e derivati Alimenti a rischio Carni di pollame Alcuni molluschi Carni suine crude Materie prime scarsa igiene personale e della lavorazione Addetti portatori sani Cause Contaminazione crociata crudo-cotto Cottura insufficiente

43. Epidemiologia delle infezioni da S. Enteritidis Colonizzazione tratto riproduttivo Trasmissione verticale

44. SALMONELLA Habitat Intestino di molti animali e di portatori sani Cottura sopra i 60°C Prevenzione Conservazione sotto 10°C Distrutte dal calore (anche solo pastorizzazione) Sensibilità Distrutte dai comuni disinfettanti Dopo 12-36 ore Sintomi Diarrea, dolori addominali, nausea, vomito, febbre

45. STAFILOCOCCO AUREO Alimenti molto manipolati Alimenti a rischio Creme, carni trite Latticini e gelati Ferite, anche piccole, a livello cutaneo Habitat Naso e gola dei portatori sani Tossendo o starnutendo sul cibo Come avviene la contaminazione? Usando attrezzature non sanificate Toccando gli alimenti dopo aver tossito o starnutito se le mani hanno abrasioni o ferite

46. Rispetto norme igieniche nella lavorazione STAFILOCOCCO AUREO Uso di mascherina e guanti per lavorare alimenti che non subiranno cottura Prevenzione Bendaggi impermeabili per ferite alle mani Lavaggio frequente delle mani Rispetto delle temperature Microrganismo sensibile al calore Sensibilità Tossina resistente A 1-6 ore dall’ingestione Sintomi Vomito, diarrea, dolori addominali

47. CLOSTRIDIUM PERFRINGENS E’ necessario un elevato numero di microrganismi raffreddati lentamente Carni cotte (arrosti) Alimenti a rischio Sughi di carne Salse Intestino dell’uomo e degli animali Habitat Terreno, polvere Cibi conservati a temperatura ambiente Cause Cibi preparati con largo anticipo

48. CLOSTRIDIUM PERFRINGENS Rapido raffreddamento carni cotte Prevenzione Mantenimento alimenti caldi a temperatura superiore a 60°C Pericolo! attenzione alla pezzatura Sensibilità Spore termoresistenti Dopo 8-24 ore Sintomi Dolori addominali, diarrea

49. BACILLUS CEREUS Purè di patate, creme Alimenti a rischio Riso bollito Habitat Suolo e molti alimenti (es. cerali) Refrigerazione o riscaldamento inadeguati Cause Conservazione a temperatura ambiente Cibi preparati con largo anticipo Raffreddare rapidamente i cibi Prevenzione Limitare il tempo tra preparazione e consumo Sensibilità Spore resistono al calore Sintomi Dopo 1-6 ore, diarrea, vomito

50. CLOSTRIDIUM BOTULINUM Alimenti a rischio Conserve preparate in casa (vegetali e sott’olio) Habitat Largamente diffuso nell’ambiente Carenze igieniche nella lavorazione Cause Trattamento termico inadeguato delle conserve Rispetto igiene della lavorazione Prevenzione sterilizzazione conserve