Microrganismi e Lieviti Patogeni: Una Ricerca Approfondita

L'uomo, per la sua sopravvivenza, dipende da acqua, energia e nutrienti ottenuti dagli alimenti. La qualità complessiva di un alimento è definita dal suo valore nutritivo, dalle proprietà sensoriali e dal valore igienico. Mentre il valore nutritivo riflette la capacità di un alimento di soddisfare le necessità fisiologiche dell'organismo, e le proprietà sensoriali ne determinano l'accettabilità da parte del consumatore in termini di aspetto, colore, odore, gusto, aroma e consistenza, il valore igienico ne qualifica la sicurezza per il consumo, ovvero l'assenza di contaminanti fisici, chimici, microbici o tossici. Quest'ultimo aspetto è di fondamentale importanza per la salute pubblica, poiché alcuni microrganismi possono causare intossicazioni alimentari. La presenza di microrganismi non è quindi un indicatore diretto di scarsa igiene, poiché non tutti sono patogeni.

Diversi Tipi di Microrganismi negli Alimenti

Secondo i criteri della microbiologia alimentare, i microrganismi presenti negli alimenti si distinguono in tre categorie principali: pro-tecnologici, alterativi e dannosi.

• Microrganismi pro-tecnologici: Questi microrganismi sono essenziali per la produzione, la preparazione o la digestione degli alimenti. Ad esempio, salumi, formaggi, vino e birra devono le loro qualità organolettiche e la loro conservabilità all'azione fermentativa di lieviti e batteri, come Saccharomyces cerevisiae e batteri lattici. In altri casi, i microrganismi possono apportare benefici diretti alla salute, come i probiotici utilizzati nella produzione di yogurt.
• Microrganismi alterativi: Durante la shelf-life, tutti gli alimenti subiscono modifiche indesiderate che ne compromettono la qualità. La velocità di questo processo dipende dalla composizione dell'alimento, dalle tecnologie di trasformazione e dalle modalità di conservazione. Lo sviluppo superficiale di muffe, la produzione di mucillagini e la comparsa di sapori e odori anomali sono esempi tipici di alterazioni biologiche imputabili a processi di degradazione (idrolisi e ossidazioni) ad opera di microrganismi alterativi quali batteri (principalmente Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Bacillus spp., Clostridium spp., Brochotrix thermosphacta), funghi e lieviti.
• Microrganismi patogeni: La contaminazione di acqua e alimenti da parte di microrganismi patogeni rappresenta un rischio per la salute umana. L'Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) segnala oltre 5.000 epidemie alimentari all'anno, classificando la campilobacteriosi (246.158 casi confermati) come la zoonosi più comune in Europa, seguita dalle tossinfezioni causate da Salmonella (91.662), Yersinia (6.823), E. coli produttore della tossina Shiga (STEC) (6.073) e Listeria (2.480). A livello nazionale italiano, Salmonella, Clostridium perfringens e Bacillus cereus sono i principali responsabili di tossinfezioni, mentre Clostridium botulinum e Staphylococcus aureus causano il maggior numero di intossicazioni alimentari dovute alle tossine prodotte.

Virus Patogeni Trasmessi Attraverso gli Alimenti

I virus trasmessi attraverso gli alimenti rappresentano un serio problema sanitario, poiché diversi virus patogeni per l'uomo possono contaminare gli alimenti ed essere causa di diverse patologie, come gastroenterite ed epatite. La maggior parte dei virus patogeni trasmessi mediante gli alimenti sono virus enterici a trasmissione fecale-orale che si replicano nell’epitelio intestinale o in altri organi come il fegato, il miocardio o il sistema nervoso centrale.

I norovirus sono la causa più frequente di infezione gastrointestinale a livello globale, mentre il virus dell'epatite A (HAV) è l'agente comunemente responsabile delle epatiti. Si stima che i norovirus siano responsabili del 18% del totale delle infezioni diarreiche a livello globale, con quasi 680 milioni di casi annui, di cui 120 milioni dovuti alla trasmissione alimentare del virus.

Sebbene questi numeri costituiscano un problema da monitorare in termini di salute pubblica e sicurezza alimentare, normalmente i casi di infezione non sono associati a conseguenze cliniche importanti, tranne in casi eccezionali (pazienti immunocompromessi, ecc.), visto il carattere autolimitante dell’infezione con sintomi diarreici che terminano in 48-72 ore.

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Il Caso dell'HAV

Diverso è il caso del HAV, che causa un’infezione del fegato che può, nei quadri clinici più severi, portare al decesso. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stima che l’HAV causa 14 milioni di casi e 28 mila morti annualmente. Bisogna specificare che il HAV è endemico in paesi in via di sviluppo causando infezioni asintomatiche nella popolazione con età inferiore ai sei anni.

Considerata la minima dose infettiva, la complessità delle matrici alimentari e l’impossibilità di arricchire il campione per le analisi di laboratorio come avviene nel caso dei batteri, gli strumenti analitici a disposizione del microbiologo degli alimenti sono limitati e non sempre sufficientemente sensibili. Solo recentemente la pubblicazione della normativa ISO 15216 che stabilisce i criteri per l’analisi di virus enterici, norovirus e HAV, ha permesso di definire un approccio standardizzato per la diagnosi di virus in matrici alimentari ad elevato rischio basato sull’uso di tecniche molecolari.

Sebbene si siano chiarite le vie di contaminazione di norovirus e del virus dell’epatite A e la loro prevalenza in matrici alimentari, ulteriori ricerche sono necessarie per valutare l’efficacia dei metodi di prevenzione e controllo. Inoltre, particolare attenzione bisogna porre a nuovi virus patogeni emergenti, come l’HEV, trasmessi per via zoonotica.

Esami di Laboratorio per l'Identificazione di Microrganismi Patogeni

Diversi esami di laboratorio sono utilizzati per identificare la presenza di microrganismi e lieviti patogeni in campioni biologici e alimentari. Tra questi, l'esame colturale è una tecnica fondamentale.

Esame Colturale

L'esame colturale è un metodo diagnostico che permette di identificare e isolare microrganismi patogeni da diversi campioni biologici. Questo esame è fondamentale per diagnosticare infezioni e guidare la terapia antibiotica o antifungina più appropriata. L'esame colturale prevede la semina del campione in un terreno di coltura adatto alla crescita dei microrganismi. Il terreno di coltura è una soluzione che contiene numerose sostanze nutritive in grado di far crescere e moltiplicare le cellule batteriche. È importante creare delle colonie di microrganismi, perché in questo modo è possibile studiare le caratteristiche di ogni specie, dal diametro, al colore, alla loro azione. Una volta preparato il terreno di coltura, si va a misurare la crescita batterica.

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Tipi di Esami Colturali:

• Esame colturale vaginale: Questo esame viene prescritto quando si sospetta la presenza di infezioni vaginali e serve ad individuare i microrganismi responsabili dell'infezione, permettendo di effettuare una terapia mirata. L’ecosistema vaginale può subire alterazioni a causa di proliferazioni di diversi microrganismi patogeni od opportunisti. Pertanto può essere indicato prescrivere sia un esame colturale che un esame microbiologico.

  • L’esame colturale vaginale prevede la ricerca di batteri e lieviti patogeni (es. Stafilococchi, Streptococchi, Escherichia coli, Candida, Garnerella, Klebsiella , Proteus ed altri).
  • L’esame microbiologico prevede la ricerca di lieviti patogeni, Trichomonas ed esame batterioscopico.
  • In caso di sospetto di infezione sessualmente trasmessa è consigliabile effettuare anche un esame cervicale per la ricerca di Neisseria (Gonococco) e Chlamydia.

  L’individuazione del microorganismo responsabile dei sintomi è molto importante perché consente di effettuare una terapia mirata e non ad ampio spettro.

  Quando eseguire un tampone vaginale

  Il tampone vaginale può essere utile in presenza di sintomi che lascino sospettare un’infezione, come:

  • arrossamento nell’area genitale;
  • prurito intimo;
  • dolori della zona genitale;
  • dolori durante i rapporti sessuali;
  • perdite anomale;
  • pesantezza a livello pelvico;
  • rapporti a rischio.

  Il tampone vaginale non può essere effettuato durante le mestruazioni, mentre non vi sono controindicazioni durante la gravidanza.

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  In gravidanza è possibile effettuare il tampone vagino-rettale per la ricerca dello strepotococco agalactiae (gruppo B).

  Norme di preparazione al tampone vaginale

  Per eseguire il tampone vaginale occorre evitare i rapporti sessuali nelle 48 ore antecedenti l’esecuzione del tampone.

  Come si esegue il tampone

  Il tampone vaginale prevede la dilatazione delle pareti vaginali mediante lo speculum (un apposito dispositivo medico) e la successiva introduzione in vagina di un tampone sterile (tipo cotton fioc) per il prelievo delle secrezioni.

• Altri esami colturali: Esistono esami colturali specifici per diversi campioni biologici, tra cui bile, campioni bioptici, cute, essudati (pleurico, peritoneale, articolare, pericardico), essudato auricolare, essudato oculare, essudato oro-faringeo, liquido ascitico, liquido pericardico, liquido sinoviale, pus, secrezioni ferite, tampone faringeo, tampone nasale, tampone uretrale e decubito. Questi esami sono mirati alla ricerca completa di microrganismi e lieviti patogeni specifici per il sito di prelievo.

Microrganismi: Batteri, Virus, Funghi e Protozoi

Quelli che noi chiamiamo genericamente microrganismi sono in realtà un insieme di creature molto diverse tra loro, accomunate dal solo fatto di essere così piccole da essere osservabili unicamente al microscopio.

• Batteri: I batteri sono organismi viventi unicellulari dalle dimensioni di pochi micron e si presentano principalmente in tre diverse forme: sferica (solitamente i più semplici, chiamati cocchi), a bastoncino (conosciuti come bacilli o vibrioni se sono curvi), a spirale (chiamati spirilli o spirocheti, se la spirale è molto stretta). I batteri sono la prima forma di vita comparsa sulla terra e questo spiega la loro capacità di adattamento e resistenza. Si trovano ovunque, perfino negli abissi marini e alcuni possono sopravvivere in condizioni estreme (temperature elevatissime, assenza di ossigeno, pressioni altissime, presenza sostanze tossiche). La trasmissione dei batteri può avvenire per via aerea, ingestione (di alimenti e acqua contaminati) e contatto in ogni sua forma, ad esempio le punture di insetti e l’esposizione a fonti infette. Quando i batteri patogeni riescono a penetrare nel nostro organismo, quest’ultimo comincia a rispondere producendo sostanze che provocano la lisi dei batteri e richiama cellule immunitarie che inglobano e uccidono i batteri.
• Virus: Al contrario dei batteri, questi microrganismi non sono esseri viventi, ma molecole organiche formate da materiale genetico (RNA o DNA) circondato da una proteina, un lipide o un rivestimento glicoproteico. Essendo privi di una struttura cellulare completa, non riescono a riprodursi autonomamente e, per poterlo fare, devono “chiedere aiuto” a una cellula ospite. Cosa accade quando un virus infetta una cellula? Una volta entrato in contatto con l’ospite, inserisce il proprio materiale genetico nella cellula stessa, assumendo il controllo di tutte le funzioni. La cellula continuerà a riprodursi, ma ad essere generate saranno più che altro proteine virali e materiale genetico del virus anziché i prodotti usuali. I virus hanno imparato a diffondersi con grande efficienza, complici anche le dimensioni davvero microscopiche (in media sono cento volte più piccoli dei batteri). Quando il nostro sistema immunitario rileva un'infezione virale, va in soccorso delle cellule aggredite attivando un processo chiamato interferenza dell’RNA, che degrada il materiale genetico del virus e permette alle cellule di sopravvivere all'infezione. Il sistema immunitario inoltre produce anticorpi specifici capaci di legarsi al virus e di inattivarlo, ossia renderlo non contagioso. Virus e batteri hanno anche un'altra differenza: mentre le infezioni batteriche possono essere trattate con gli antibiotici, le infezioni virali richiedono, come forma di prevenzione, le vaccinazioni e/o i farmaci antivirali, che oltre a tale funzione possono esercitare anche quella terapeutica.
• Funghi e Lieviti: I lieviti sono organismi unicellulari appartenenti al regno dei funghi. Essendo dei funghi, i lieviti sono organismi eucarioti. In genere, i lieviti possiedono un diametro compreso tra i 3 e i 5 micrometri e una spessa parete cellulare, formata da glucani per il 60%, mannano per il 25%, proteine/lipidi per il 10% e chitina per il 5%. I lieviti e i funghi in generale sono organismi eterotrofi. In particolari condizioni ambientali o altre circostanze, alcune specie di lieviti possono diventare delle muffe. Raramente, i lieviti e i funghi patogeni in generale infettano persone in buona salute. i lieviti del genere Candida possono provocare una micosi sistemica grave, nota come candidiasi sistemica (o candidosi sistemica). In realtà, questi lieviti sono in grado di causare una micosi molto meno grave della candidiasi sistemica, conosciuta come candidiasi cutanea (un tipo di micosi cutanea). Esistono tante specie di lieviti patogeni appartenenti al genere Candida; tra le specie più importanti rientrano: Candida albicans, C. tropicalis, C. stellatoidea, C. glabrata, C. krusei, C. parapsilosis e C.
• Protozoi: I protozoi sono microrganismi unicellulari dotati di una struttura cellulare eucariota, più complessa rispetto a quella della cellula batterica e più simile a quella delle cellule animali. I Protozoi sono saprofiti del suolo e delle acque, ma possono anche essere commensali di animali e vegetali. Molte specie di protozoi sono in grado di dare origine ad una forma cistica, che rappresenta una fase del ciclo vitale durante la quale il parassita acquisisce una particolare resistenza a condizioni ambientali sfavorevoli; nella fase cistica non è possibile la replicazione. Molti protozoi sono innocui per l'uomo, ma ve ne sono molti altri che sono in grado di provocare della malattie infettive anche molto gravi.

Fattori di Rischio per Infezioni da Lieviti e Funghi Patogeni

Diversi fattori possono aumentare il rischio di infezioni da lieviti e funghi patogeni:

• Soffrire di diabete.
• Essersi sottoposti a terapie antibiotiche inadeguate o per periodi troppo lunghi. L'assunzione prolungata e/o inadeguata di antibiotici distrugge la flora batterica gastrointestinale. Quest'ultima ha il compito di controllare la proliferazione dei funghi con capacità patogene, presenti fisiologicamente all'interno o a contatto dell'organismo umano. La compromissione della flora batterica rende più facile la diffusione, nell'essere umano interessato, dei funghi potenzialmente patogeni, lieviti compresi.
• Presentare un sistema immunitario poco efficace. Inoltre, è bene ricordare che un sistema immunitario poco efficiente è tipicamente presente nei soggetti molto giovani (N.B: non è ancora del tutto sviluppato) e nei soggetti molto anziani (N.B: subisce un fisiologico calo d'efficacia).

Vie di Accesso dei Patogeni

Le vie di accesso al corpo umano variano a seconda del tipo di microrganismo:

• Micosi sistemiche dovute a patogeni opportunisti: Tratto respiratorio, apparato digerente e sistema vascolare.
• Altri funghi dimorfici (Blastomyces dermatitidis, Histoplasma capsulatum): Tratto respiratorio.

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