“ Foodborne disease ” parte generale

1. “Foodborne disease”parte generale Mirella Pontello anno accademico 2011-12

2. CDC copertina: foodborne diseases in copertina “Foodborne diseases”parte generale

3. Foodborne diseases • ETIOLOGIA • agenti fisici • agenti chimici • agenti biologici • FORME CLINICHE • infezioni gastroenteriche • forme setticemiche • infezioni extra-intestinali localizzate • EVOLUZIONE • benigna • letale • complicanze e/o sequele • VIE DI CONTAGIO • uomo-alimento/acqua -uomo • animali-alimento/acqua-uomo • ambiente-alimento-uomo • TRASMISSIBILITA’ • agenti trasmissibili • agenti non trasmissibili • EPIDEMIOLOGIA • focolai epidemici • casi isolati

4. Paragoniamo i termini:

5. Dai CDC americani: “more than 200 known diseases are transmitted through food . The causes of foodborne illness include viruses, bacteria, parasites, toxins, metal and prions, and the symptoms range from mild gastroenteritis to life-threatening neurologic, hepatic, and renal syndromes.”

6. Foodborne diseases: USA – 2000 Food-related illness and death in the United States*: “…We estimate that fodborne diseases cause approximately 76 million illnesses , 325.000 hospitalizations, and 5.000 deaths in the United States each year. Known pathogens account for an estimated 14 millions illnesses , 60.000 hospitalizations, and 1.800 deaths. Three pathogens, Salmonella, Listeria, Toxoplasma are responsible for 1.500 deaths each year …” *analisi condotta a partire da numerosi sistemi di sorveglianza

7. da Emerging Infect Disease1999; 5: 607-625

8. Nella casistica Usa * % sul totale dei casi di foodborne diseases

9. … ancora alcuni dati USA ^ dato stimato nd = non disponibile * % sul totale delle foodborne diseases

10. Nuovo scenario • Nuovi agenti etiologici • Nuovi veicoli alimentari

11. Etiologia: le malattie da agenti biologici veicolati da alimenti Spettro molto vasto: patogeni tradizionali e patogeni emergenti Nei paesi industrializzati progressi sostanziali nella prevenzione delle malattie veicolate da alimenti riduzione della morbosità (e mortalità) per febbre tifoide, colera, tubercolosi bovina, trichinosi … ma emergenza di nuovi patogeni

12. Negli ultimi 20 anni: nuovi patogeni riconosciuti come “foodborne” Campylobacter jejuni Campylobacter foetussbs. foetus Criptosporidium parvum Cyclospora cayetanensis Escherichia coli O157:H7 and related E.coli Escherichia coli O104:H4 Listeria monocytogenes Norwalk-like viruses (oggi Norovirus) Nitzschia pungens (amnesic shellfish poisoning) Salmonella Enteritidis Salmonella Typhimurium DT 104 Vibrio cholerae O1 Vibrio vulnificus Vibrio parahaemolyticus Yersinia enterocolitica 2011

13. Nuovi veicoli alimentari Veicoli tradizionali: carni poco cotte, pollame, prodotti ittici, latte non pastorizzato Oggi anche: uova (una volta ritenute sicure); alimenti vegetali freschi, … • Quali caratteristiche? • contaminazione più precoce = più lontana dal consumatore • ingredienti di provenienza molto diversa inclusi nella stessa preparazione • riduzione delle barriere allo sviluppo microbico

14. Selezione di epidemie di origine alimentare

15. Nuovo scenario • Diffusione non più esclusivamente “locale” • Epidemie più difficilmente riconoscibili • Epidemie determinate dal consumo di prodotti • ad ampia distribuzione commerciale • con basso livello di contaminazione

16. Dalla letteratura • alcuni titoli indicativi: • Altekruse, Cohen, Swerdlow : Emergingfoodborne diseases. Emerg Inf.Dis 1997 • Tauxe: Emerging foodborne diseases: an evolving public health challenge. Emerg Inf Dis, 1997 • Altekruse and Swerdlow: The changing Epidemiology of foodborne diseases. Am J Med Science, 1996 • Bryan: Reflections on a career in public health: evolvingfoodborne pathogens, environmental health, and food safety programs. J Environ Health, 2002 • Schlundt: New directions in foodborne disease prevention. Int J Food Microbiol, 2002 • Goldrick: Foodborne Diseses: more efforts needed to meet the healthy people 2010 objectives, 2003 • Kaferstein Foodborne diseases in developing countries: aetiology, epidemiology and strategies for prevention. Int J Environ Health Research , 2003

17. foodborne diseases: un problema emergente-riemergente in continua evoluzione • problema di sanità pubblica diffuso a livello mondiale • mutamenti durante il XX secolo per una serie di motivi: • aspetti demografici • aspetti legati al comportamento dietetico-nutrizionale • cambiamenti nelle tecnologie di produzione • incremento dei viaggi e dei commerci a livello mondiale • adattamenti del mondo microbico

18. Aspetti demografici(human demographics) • aumento di segmenti di popolazione ad elevata suscettibilità alle infezioni: • immunocompromissione da infezione da HIV (tassi più alti e maggiore gravità, anche localizzazioni extra-intestinali per salmonellosi, campylobacteriosi e listeriosi) • incremento della quota di popolazione anziana (tasso di ricovero e letalità più elevati) • sottostanti malattie croniche (pazienti con tumori, linfomi, trapianti, ecc.)

19. Aspetti comportamentali(human behavior) • Sono cambiati alcuni comportamenti • negli USA si sottolineano: • aumento del consumo di vegetali freschi esposti a contaminazione durante la coltivazione,la raccolta e la distribuzione e richiesta di nuovi prodotti • aumento del consumo di pasti fuori casa (almeno 80% delle epidemie negli Usa sono acquisite al di fuori dell’ambiente domestico) • riduzione degli interventi educativi in tema di sicurezza alimentare (si privilegiano altri temi relativi alla salute umana)

20. Aspetti di tecnologia industriale(changes in industry and technology) • Due elementi generali: • dimensioni della produzione: aumento dei quantitativi di prodotti messi in commercio • estensione della distribuzione: ampiezza sempre maggiore del territorio Epidemie (outbreaks) internazionali

21. Viaggi e commercio(changes in travel and commerce) • se si muovono le persone: • possono contrarre infezioni dovute ad agenti non endemici nel paese di provenienza difficoltà di diagnosi e terapia • i patogeni possono anche essere trasmessi a conviventi non viaggiatori • gli immigrati possono mantenere abitudini alimentari a rischio, diverse da quelle della popolazione che li ospita (es. trichinosi in gruppo laotiano negli USA) • se si muovono le merci: • si possono verificare epidemie di vaste dimensioni associate alla distribuzione internazionale degli alimenti (es. lamponi contaminati da C.cayetanensis in Guatemala e distribuiti negli USA)

22. Adattamenti del mondo microbico(microbial adaptation) • Due meccanismi importanti: • condizioni ambientali che favoriscono l’adattamento di cloni cellulari a determinate nicchie ecologiche (es. S.Enteritidis PT4 nel pollame) • resistenza agli antimicrobici emergente come conseguenza della pressione selettiva esercitata dall’uso terapeutico di antibiotici nell’uomo e negli animali

23. Implicazioni operative derivanti dal nuovo scenario • Costituire sistemi di sorveglianza in grado di riconoscere le epidemie in base • alla fortuita concentrazione di casi in una data area • all’implicazione di un agente etiologico e/o veicolo non comune • ai risultati delle subtipizzazioni (typing) effettuate su stipiti isolati da casi dispersi sul territorio e apparentemente sporadici • Avviare con competenza tecnica le inchiesteepidemiologicheper: • individuare e controllare la sorgente/veicolo del contagio • acquisire conoscenze per evitare la comparsa di analoghi focolai

24. The burden of illness pyramid i casi riportati dai sistemi di sorveglianza rappresentano una frazione dei casi reali

25. Quali fonti di informazione?ovvero il tema della sorveglianza Per stimare la diffusione nell’uomo in Italia e nel mondo: FONTI INFORMATIVE dalla sorveglianza epidemiologica dalle attività di laboratorio Passiva: notifica dei casi (sporadici ed epidemici) Attiva: indagini ad hoc isolamento/identificazione tipizzazione degli stipiti isolati dai casi di infezione sintomatica e non

26. La sorveglianza delle malattie di origine alimentare in Italia Sistema notifiche Rete Enter-Net • Classe I: botulismo • Classe II: listeriosi • salmonellosi non tifoidea • febbre tifoide • brucellosi • Classe IV: focolai epidemici Laboratori di livello locale Laboratori regionali ISS Centro Europeo

27. Foodborne diseases: alcuni dati dall’Italia

28. Note cliniche: • non solo gastroenteriti ma anche altre localizzazioni • non solo forme acute ma anche sequele croniche e disabilità • Esempi: • Listeriosi, toxoplasmosi, infezione daE.coli verocitossina produttore

29. da MMWR (2001): Diagnosis and managementEtiologic Agents to Consider for Various Manifestations of Foodborne Illnesses (1)

30. Etiologic Agents to Consider for Various Manifestations of Foodborne Illnesses (2) * Noninfiammatory diarrhea is characterized by mucosal hypersecretion or decreased absorption without mucosal destruction and generally involves the small intestine. Some affected patients may be dehydratated because of severe watery diarrhea and may appear seriously ill. This is more common in the young and the elderly. Most patients experience minimal dehydratation and appear mildly ill with scant physical findings. Illness typically occurs with abrupt onset and brief duration. Fever and systemic symptoms usually are absent (except for symptoms related directly to intestinal fluid loss).

31. Etiologic Agents to Consider for Various Manifestations of Foodborne Illnesses * Infiammatory diarrhea is characterized by mucosal invasion with resulting inflammation and is caused by invasive or cytotoxigenic microbial phatogens. The diarrheal illness usually involves the large intestine and may be associated with fever, abdominal pain and tenderness, headhache, nausea, vomiting, malaise and myalgia. Stools may contain many fecal leukocytes.

32. Etiologic Agents to Consider for Various Manifestations of Foodborne Illnesses (4)

33. Etiologic Agents to Consider for Various Manifestations of Foodborne Illnesses (5)

34. Etiologic Agents to Consider for Various Manifestations of Foodborne Illnesses (6)

35. Le fonti di infezione e le vie di contagio Ambiente suolo, acque, sedimenti marini Animali domestici e selvatici ALIMENTI UOMO

37. N.B Focolai epidemicifattori contribuenti= fattori che possono favorire la contaminazione/la sopravvivenza/lo sviluppo di agenti microbici negli alimenti

39. Fattori contribuenti

40. Modelli epidemiologici Modello 1 “circuito oro-fecale” Modello 2 “tossinfezioni alimentari” N.B.: ad etiologia batterica

41. Modello 1 • Agenti etiologici:virus, batteri, parassiti • Fonte:uomo (malato o portatore) • Contagio: • interumano • indiretto mediante acqua – alimenti contaminati da acqua contaminata • Epidemiologia • paesi in via di sviluppo (soprattutto) • Prevenzione • Obiettivo: eliminazione/eradicazione • Interventi:sull’ambiente

42. Modello 2 • Agenti etiologici:batteri • Fonte: animali -ambiente • Contagio: • alimenti di origine animale e vegetale • Epidemiologia • paesi industrializzati (soprattutto) – forme epidemiche • Prevenzione • Obiettivo: controllo • interventi mirati ai “fattori contribuenti”

43. Il sistema di sorveglianza sulle STA (Sospette Tossinfezioni Alimentari) Ricezione della segnalazione Intervista del caso indice Inchiesta epidemiologica Studio epidemiologico Sopralluogo Esami sui casi Campionamenti Intervento Relazione finale

44. Prevenzione e controllo Sinergia integrazione PRODUZIONE: autocontrollo mediante HACCP SANITÀ PUBBLICA: sorveglianza e controllo ufficiale

45. HACCP Hazard Analysis and Critical Control Point System e’ oggi ritenuto il migliore sistema disponibile per le industrie alimentari al fine di produrre alimenti sicuri (“safe food”) l’obiettivo sicurezza non è = obiettivo qualità

46. Dalla Letteratura: “quality is a negotiable item, safety should be non negotiable …” “The HACCP principles describe a format for identifying and assuring control of those factors (hazards) wich are REASONABLY LIKELY to cause a food to be unsafe for consumption.” “…hazard analysis plane not be effective in minimizing risks associated with a food unless the hazard analysis is done correctly and effective control measure are adopted”

47. HACCP fasi preliminari: 1.  ottenere il supporto da parte della direzione aziendale 2.  costituire l’HACCP team che deve stabilire chiaramente gli obiettivi di sicurezza che si vogliono raggiungere 3.  descrivere l’alimento ed il metodo della sua distribuzione 4.  identificare l’uso cui l’alimento è destinato ed il consumatore previsto 5.  sviluppare un diagramma di flusso 6.  verificare il diagramma di flusso N.B.: i punti da 3 a 6 permettono di costruire ed adattare il piano HACCP sullo specifico prodotto

48. HACCP • Identificare i pericoli, valutarne la loro gravità ed il corrispondente rischio • Identificare i punti critici di controllo • Specificare i criteri per il controllo • Monitoraggio dei punti critici di controllo • Adozione di misure correttive se il monitoraggio indica che i criteri non vengono rispettati • Verificare se il sistema funziona come programmato “…the most important (and least understood) activity in the development of HACCP plan is the hazard analysis step. ..” N.B.

49. Alcune definizioni: - Per PERICOLO si intende la inaccettabile contaminazione, crescita o sopravvivenza negli alimenti di microrganismi che possono compromettere la salubrità o essere responsabili del loro deterioramento e/o la inaccettabile produzione o persistenza negli alimenti di prodotti del metabolismo microbico - Per SEVERITA’ si intende la grandezza del pericolo o la serietà delle possibili conseguenze - Per RISCHIOsi intende la stima della probabilità che il pericolo possa concretizzarsi

50. Per concludere: L’emergenza foodborne diseases continua e richiede approcci multilaterali. ancora con le aprole degli Americani: “control of foodborne diseases is a responsibility shared by many patterns in the production, preparation, delivery o food to consumers. … Existing technologies (pasteurization, chlorination, and refrigeration) and new technologies are major tools in the control of foodborne hazards. However, because changing products, processes, practices, people and pathogens, emerging foodborne diseases will continue to be an important public health concern well into the 21st century.”