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La microbiologia

delle acque

Stefania Marcheggiani

ISS-Dip DAMSA- Ecosistemi e Salute 19 Febbraio 2018

Aspetti microbiologici delle acque utilizzate in trattamenti sanitari

anche tramite dispositivi medici

Acqua e salute


Aspetti microbiologici delle acque utilizzate in trattamenti sanitari anche tramite dispositivi medici

L'acqua è essenziale per la vita, ma allo stesso tempo può essere riserva /veicolo di malattie e/o infezione.

Gli agenti inquinanti,, che si possono ritrovare nell'acqua derivano

o dagli scarichi industriali e urbani,

o dalle attività agricole e/o ricreative.

Malattie idro trasmesse


Contatto con l'acqua Ingestione di acqua

Actinomyces Attinomicosi Aeromonas hydrophila Gastroenterite Aeromonas hydrophila Infezioni di ferite Arizona hinshawii Gastroenterite Leptospira Leptospirosi Bacillus cereus Gastroenterite Staphylococcus aureus Infezioni di ferite Campylobacter coli Gastroenterite Pseudomonas spp Otite esterna Citrobacter freundii Gastroenterite Vibrio spp Infezioni di ferite, Plesiomonas shigelloides Gastroenterite otite esterna Proteus vulgaris Gastroenterite Pseudomonas aeruginosa Otite, congiuntivite, Providencia spp Gastroenterite infezioni urinarie, Pseudomonas aeruginosa Gastroenterite ascessi, gastro- Salmonella typhi Tifo enterite in neonati Yersinia enterocolitica Gastroenterite Adenovirus Faringiti, infezioni Vibrio cholerae Colera dell’occhio Enterovirus Diarrea, meningite, Naegleria Meningoencefalite miocardite Astrovirus Enteriti

Inalazione di acqua Poliovirus Poliomielite

Flavobacterium meningosepticum Meneingite Rotavirus Enterite Francisella tularensis Tularemia Entamoeba hystolitica Dissenteria Legionella spp Legionellosi, Cryptosporidium Dissenteria febbre di Pontiac Giardia lamblia Enterite


L'acqua è utilizzata sia come materia prima e/o materia di lavorazione , come:

• solvente,

• diluente,

• per ricostituire i prodotti, durante le sintesi,

• ingrediente delle preparazioni

• agente pulente delle apparecchiature, dei circuiti di distribuzione, del confezionamento primario, per la creazione di vapore, ecc.

La qualità dell’acqua deve quindi essere monitorata sia per DM che saranno poi sottoposti a sterilizzazione che non.

Acqua e DM



L'acqua ha un ruolo fondamentale nella prevenzione dei possibili rischi per la salute umana connessi all'uso dei Dispositivi Medici (DM).

Batteri, funghi, muffe sono microrganismi che normalmente crescono nell’acqua e sulle superfici in contatto con essa, sotto forma di biofilm.

Si parla di ricrescita , quando la crescita di questi microrganismi si verifica dopo che l’acqua e stata trattata.

I principali fattori che determinano la ricrescita sono:

la temperatura,

la disponibilità di nutrienti

la mancanza di disinfezione residua.

E’ possibile individuare i microrganismi responsabili della ricrescita attraverso il computo delle colonie batteriche

La ricrescita dei batteri nell’acqua



Perché bisogna “trattare” le acque?

• Lo scopo fondamentale del trattamento delle acque è di proteggere il consumatore dai patogeni e dai contaminanti idrici che possano essere nocivi o indesiderati.

• I processi di trattamento devono tenere

conto della qualità e della natura delle fonti

idriche


Perché bisogna “trattare “le acque


Gli indicatori microbiologici sono utilizzati per valutare la qualità/idonietà dell’acqua potabile e per le acque di balneazione e il loro rilascio nell’ambiente. Escherichia coli e gli Enterococchi intestinali sono I due indicatori microbiologici comunemente utilizzati

Gli organismi indicatori in genere sono dei “previsori/indicatori” della presenza di patogeni nelle acque, quali virus, protozoi e batteri. la cui ricerca non può essere fatta con metodi di routine, non essendoci a disposizione metodi specifici, sensibili, economici e di facile esecuzione

Qualità dell’acqua



10%

90%

Coliformi fecali Escherichia coli

70%

30%

Enterococchi intestinali Streptococchi fecali

Drinking Water Directive (DWD),

Water Framework Directive (WDF),

Bathing Water Directive (BWD),

Norme di riferimento



FARMACOPEA UFFICIALE DELLA REPUBBLICA ITALIANA IX ed. 1985 Requisiti microbiologici delle

preparazioni farmaceutiche. I suppl. 1988.

(ultima edizione- XII ed. 2008

Il conteggio delle colonie batteriche rappresenta un metodo di analisi della qualità microbica generale dell’acqua.

Si basa sulla rilevazione di gruppi di microrganismi accomunati da varie

caratteristiche di crescita in coltura. Questi gruppi di batteri possono essere trovati

– nei sistemi di distribuzione – al rubinetto, – nell’acqua in bottiglia, – E in altre fonti di acqua potabile

Il metodo e in grado di rilevare la presenza – in termini non specifici – batteri, spore batteriche, microrganismi di origine fecale, e ospiti naturali degli ambienti acquatici, che possono alterare i caratteri organolettici dell’acqua o dar luogo a infezioni opportunistiche come: Acinetobacter, Aeromonas, Flavobacterium, Klebsiella, Legionella, Moraxella, Mycobacterium, Serratia, Pseudomonas, Xanthomonas.

Carica Batterica Totale





a 37 °C = esprime il numero di batteri presumibilmente derivati da animali a sangue caldo (microflora alloctona)

a 22 °C = esprime il numero di batteri di derivazione ambientale (microflora autoctona)

Le colonie possono essere fatte crescere a 22° e a 37° C, per valutare le proporzioni relative, rispettivamente,


Significato igienico-sanitario

Indicatore dell’efficacia dei trattamenti di disinfezione delle acque

Indicatore di contaminazione dei sistemi di distribuzione per ricrescite di batteri nei sistemi di distribuzione e della formazione di biofilm o per fenomeni accidentali

Il conteggio delle colonie batteriche e uno dei più affidabili e sensibili indicatori



Il conteggio delle colonie batteriche a 22° è utile per valutare

l’efficacia del trattamento dell’acqua, quali coagulazione, filtrazione e disinfezione.

la pulizia e l’integrità del sistema di distribuzione e l’adeguatezza dell’acqua per il suo uso nella produzione di alimenti e bevande

Il suo valore deve essere il più basso possibile.

Un incremento nel conteggio delle colonie batteriche a 37° C può rappresentare un segnale precoce di inquinamento.

consumo o l’esposizione ad acqua in cui si e rilevata una presenza cospicua di questo tipo di colonie batteriche possa essere responsabile di malattie come gastroenteriti e infezioni della cute e delle mucose particolarmente in persone con compromissione del sistema immunitario




Significato igienico-sanitario


E. coli

Presente in elevate quantità nelle feci umane ed animali

Indicatore di contaminazione fecale di elezione

Scarsa resistenza in ambiente esterno

Inquinamento prossimo nel tempo


Enterococchi Intestinali

Indicatori di contaminazione fecale di prevalente origine animale

Indicatori dell’efficacia degli interventi di potabilizzazione

Contaminazione in atto

Patogeni opportunisti


Aeromonas, Pseudomonas, Acinetobacter, Flavobacterium

- fenomeni di corrosione - sviluppo di caratteri organolettici sgradevoli - produzione di acque colorate - interferenze per il rilevamento dei coliformi

Colonizzazione microbica di reti idriche (Biofilm)



Significato igenico-sanitario


Salmonelle

Indica problemi nella gestione del sistema di approvvigionamento. Staphylococcus

La presenza di S. aureus nell’acqua e considerata un utile indicatore di inquinamento dell’acqua destinata ad uso ricreazionale. S. aureus è in grado di sopravvivere a lungo e di riprodursi anche nei sistemi di distribuzione; e resistente all’azione del cloro.

Pseudomonas aeruginosa

E’ una spia di un serio deterioramento nella qualità , spesso si associa anche ad alterazioni delle caratteristiche organolettiche dell’acqua.

In genere si rinviene nei sistemi di distribuzione in cui c’e un basso flusso e un aumento della temperatura dell’acqua.

• Prima di iniziare l’esecuzione di una prova microbiologica è necessario preparare e sterilizzare le attrezzature, i terreni di coltura e/o i diluenti

• Etichettare tutti i campioni



Analisi microbiologiche

• Il campionamento rappresenta la fase dell'intero procedimento

analitico cruciale perché incide in modo predominante

sull'affidabilità dei risultati dell'analisi microbiologica.

• Durante il prelievo devono essere osservate le buone pratiche di

laboratorio e le norme di settore:

Eseguito da personale qualificato;

Tutti i campioni devono essere etichettati

Trasporto e conservazione eseguite in modo adeguato

Ecc



Campionamento

Metodi di enumerazione



Il terreno utilizzato per E. coli, il TBX agar (Triptone Bile X-glucuronide), contiene un complesso cromogeno 5-Br-4-Cl-3-indolil-β-D-glucuronide (X-Gluc). E. coli possiede un enzima, la β-D-glucuronidasi, che è in grado di idrolizzare il complesso e consumare lo zucchero. Questa reazione di idrolisi determina un accumulo all’interno della cellula batterica del cromogeno, che conferisce alle colonie la tipica colorazione blu, verde-blu.

MF MPN Nei pozzetti è presente il complesso fluorogeno 4-metilumbelliferil--β-D-glucuronide (MUG), E. coli e β- Dglucuronidasi idrolizza il complesso con l’enzima β- glucuronidasi. Tale reazione è evidenziata dall’ emissione di fluorescenza che può essere rilevato da una luce ultravioletta (= 366 nm) . Questo enzima è presente nel 95% degli E. coli, al 50% Shigella e 30% Salmonella, nessun altro enterobatterio presenta questa attività MUG (+). Essendo presenti nelle acque superficiali in modo irrilevante Shigelle e Salmonella E. coli rappresenta la quasi totalità degli

enterobatteri.

MPN/ml

UFC/ml



Conta Batterica Totale



Enterococchi



Escherichia coli



Salmonella spp



Staphylococcus



Pseudomonas areugionosa



A) Questionario informativo Si basa su interrviste dirette al momento della visita nelle aziende per raccogliere informazioni sulle responsabilità e modalità di gestione

Utilizzo, Manutenzione Controllo ,

di sistemi di trattamento delle acque nelle aziende che producono MD •

It Da questi dati è stato possiblibe raccogliere dati utili per elaborare le raccomandazioni di questa linea guida

Le evidenze scientifiche forniscono le basi delle “raccomandazioni” di questa Linea Guida

Linea Guida



B) Analisi microbiologiche, 1. Set di microrganismi Conta batterica totale 22 ° C e 37 ° C, Pseudomonas spp , Staphylococcus spp, Salmonella spp, Escherichia coli, Enterococchi intestinali

2. Piano di monitoraggio Tre campionamenti con cadenza mensile

3. Scelta dei punti di campionamento Sono stati selezionati cinque punti rappresentativi in posizioni critiche dell’impianto: • Punto 1: acqua di ingresso • Punto 2: acqua dopo il trattamento acqua con osmosi inversa • Punto 3: acqua dopo il secondo trattamento (distillazione, filtrazione, ecc.). • Punto 4: punto di campionamento nell'area di lavaggio • Punto 5: il punto di utilizzo più lontano dalla voce.

Linea Guida evidenze sperimentali



….Linea guida



http://www.salute.gov.it/portale/documentazione/p6

_2_2_1.jsp?lingua=italiano&id=2421

L'ISS ha organizzato una conferenza nazionale in cui i risultati dello studio sono stati discussi e condivisi con le stakeholders del settore MD

….Linea guida



….Linea guida



Grazie per l’attenzione


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