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Sicurezza alimentare
Animazione E. Coli

E. coli

Test di sicurezza alimentare - E. coli

  • Escherichia coli è un batterio Gram-negativo coliforme e una delle specie più comunemente presente nel sistema digerente umano.¹ Così denominato in onore dello scienziato che per primo lo identificò nel 1886, Theodor Escherich, la maggior parte degli E. coli non è patogena negli esseri umani. Infatti, i ceppi E. coli sono essenziali per il regolare funzionamento della flora intestinale. Tuttavia, esistono alcuni tipi di batteri E. coli noti per essere la causa di gravi intossicazioni alimentari previo consumo di alimenti contaminati.¹

    Uno di questi, E. coli produttore di Shiga-tossina (STEC), produce una potente tossina denominata tossina Shiga (Stx)*. Esistono dei sottotipi di tossina Shiga; i ceppi STEC possono produrre la tossina Shiga di tipo 1 (Stx1, codificata dal gene stx1), la tossina Shiga di tipo 2 (Stx2, codificata dal gene stx2), o entrambe.  Gli STEC sono inoltre classificati in base ad altri fattori di virulenza da loro prodotti. Ad esempio, gli STEC che contengono anche il gene eae (gene dell'intimina implicato nel fissaggio e rimozione del fenotipo) vengono denominati E. coli enteroemorragici (EHEC), il che li rende un sottogruppo di STEC. 

    Il più comune sierotipo STEC, O157:H7, è responsabile di oltre il 75% delle infezioni da E. coli nel mondo, in quanto è il più comune degli altri sierotipi STEC e presenta una dose infettante nettamente inferiore (appena 10-100 cellule).³ Oltre a E. coli O157, altri sierogruppi STEC si sono dimostrati implicati nella diffusione di malattie.³ Vi si fa generalmente riferimento come STEC non-O157, e includono i sierogruppi O26, O45, O103, O111, O121, O145 (definiti dalla USDA i 6 grandi STEC non-O157), O91, O104 e O113.

    Quando gli organismi STEC vengono ingeriti, possono causare sintomi che includono forti crampi, diarrea e colite emorragica.¹ Si stima che il 5-10% dei pazienti a cui è stata diagnosticata un'infezione da STEC, abbia sviluppato anche una grave complicazione denominata sindrome emolitico-uremica, che può provocare grave insufficienza renale, danno renale permanente e addirittura la morte. Questa complicazione è quella più frequentemente associata a stx2.¹,³

Minacce di epidemie, metodi di rilevamento

  • Gli STEC vivono nell'intestino degli animali e la fonte più comune di infezione negli esseri umani è il bovino. L'infezione negli esseri umani prevede l'ingestione di materia fecale di un animale contaminato da STEC, il che può provenire da alimenti contaminati, alimenti sottoposti a trattamenti scorretti o poco cotti, oppure tramite diretto contatto con persone o animali infetti. Anche i prodotti possono essere facilmente contaminati se realizzati nelle vicinanze con il bestiame o se l'acqua utilizzata per i raccolti viene contaminata da feci.¹

    Gli STEC sono responsabili della maggior parte delle infezioni alimentari e richiami di prodotti in relazione a E. coli a livello mondiale, compromettendo gli alimenti di varia natura, da carni, vegetali, succhi non pastorizzati e latte a impasti per biscotti surgelati. Negli Stati Uniti, i ceppi di STEC sono responsabili di oltre 250.000 malattie all'anno, di cui circa un terzo ha origine da O157:H7.

    A causa della loro facilità di infezione e dell'alto tasso di mortalità, gli STEC sono uno dei microrganismi patogeni negli alimenti più temuti sia dai produttori che dai consumatori. I richiami dovuti a E. coli possono essere molto dannosi per la reputazione del marchio. I produttori alimentari appartenenti a diverse categorie hanno posto maggiore attenzione sul rilevamento di E.coli patogeni a causa dei focolai emersi negli ultimi anni. L'epidemia da infezione di E. coli a più alto tasso di mortalità conosciuta (germogli coltivati in Germania contenenti il ceppo O104:H4 e immessi sul mercato) ha colpito 3842 persone provocando 53 decessi⁴

    Poiché la maggior parte degli E. coli non è patogena negli esseri umani, il test per il tempestivo ed efficace rilevamento di STEC ha rappresentato una sfida unica per l'industria alimentare. L'analisi molecolare di seconda generazione 3M™ - E. coli O157 (incluso H7) è stata introdotta nel 2016 come metodo rapido per un rilevamento semplice, sensibile ed efficace del ceppo più comunemente associato alle epidemie da infezione di E. coli O157. Molti produttori si aspettano inoltre di rilevare gli STEC non-O157, inclusi i sottogruppi eae-negativi come la già citata epidemia da infezione di O104:H4 in Europa.

    Nell'estate del 2019, 3M ha annunciato due test E. coli supplementari, l'analisi molecolare di seconda generazione 3M™ - il test genetico STEC (stx ed eae) e l'analisi molecolare di seconda generazione 3M™ - test genetico STEC (stx). Piuttosto che testare un patogeno o un sierotipo, le nuovi analisi riescono a rilevare rapidamente i geni stx1 e stx2,  eae, il gene codificante l'intimina che permette ai batteri di fissarsi alle cellule intestinali. L'introduzione del prodotto dà ai trasformatori alimentari la possibilità di scegliere un test rapido, che rappresenta la scelta ideale per i loro prodotti e processi.

    *La tossina Shiga è anche conosciuta come verotossina o verocitotossina e i ceppi STEC possono anche essere denominati E. coli produttori di verocitotossima (VTEC)

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