Salmonella Typhimurium e variante monofasica 4,[5],12:i:- circolanti · Salmonella enterica...

1
24 25 26 27 28 29 30 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 14 50 18 51 52 1 2 1 9 1 10 3 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 13 1 2 6 1 2 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 3 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 3 1 1 83 1 1 1 2 3 1 Profili MLVA Acque di scarico Acque superficiali Prodotti/ Lavorazioni a base di carne di suino Feci Suino Feci Uomo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2 1 1 2 3 4 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 2 7 1 1 1 2 1 2 3 Profili MLVA Volatili Acque di scarico Acque superficiali Prodotti/ Lavorazioni a base di carne di suino Feci Suino Feci Uomo Risultati e discussione Dalle analisi condotte sui 234 isolati sono stati ottenuti 52 genotipi MLVA diversi, nello specifico sono stati riscontrati 23 genotipi per S. Typhimurium (Figura 1) e 32 per la variante monofasica (Figura 2). I profili 10, 14 e 18 sono stati rilevati in entrambi i sierotipi, sostenendo l’ipotesi di un’evoluzione recente di S. Typhimurium nella sua variante monofasica (5). Dall’analisi di clusterizzazione (Figura 3) non è stata riscontra la presenza di un cluster locale ma sono stati rilevati nuovi genotipi (30 profili), dovuti probabilmente ad un’evoluzione locale dei due sierotipi, che comunque sono sovrapponibili alla variabilità dei genotipi circolanti nel resto d’Europa. È stato possibile effettuare una valutazione epidemiologica, attraverso il minimum spanning tree (Figura 4) riguardo alle possibili fonti di infezione per l’uomo, dato che 12 profili sono stati condivisi da ceppi isolati sia dall'uomo che da suino, alimenti o da acque superficiali e/o di scarico. Materiali e metodi Tra il 2012 e il 2015 sono stati collezionati nel laboratorio di Batteriologia dell’Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise “G. Caporale” (IZSAM) un totale di 234 isolati identificati sierologicamente come S. Typhimurium (45 isolati) e variante monofasica (189 isolati). I campioni sono stati genotipizzati utilizzando lo schema MLVA (4) che comprende i seguenti 5 loci: STTR9, STTR5, STTR6, STTR10 e STTR3. L'analisi dei frammenti è stata eseguita utilizzando la metodologia dell'elettroforesi capillare con l'ABI-Prism 3500 Genetic Analyser (Applied Biosystems) e il software Genemapper 4.0 (Applied Biosystem). L'analisi di clusterizzazione MLVA è stata ottenuta con l'algoritmo goeBURST e UPGMA implementati rispettivamente in PHILOViZ e PAUP, confrontando i nostri risultati con i profili MLVA pubblicamente disponibili. La nomenclatura dei genotipi è stata arbitrariamente assegnata seguendo lo schema di Larsson et al. (2009) (4). Introduzione Nell'Unione Europea i sierotipi maggiormente responsabili di Salmonellosi umana sono Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium (1). In Italia S. Typhimurium rappresenta il sierotipo più comune e negli ultimi anni la variante monofasica ha subito un rapido incremento (2). L'ECDC e l'EFSA coordinano la raccolta di dati derivanti dalla tipizzazione molecolare di patogeni isolati dall'uomo, dagli animali e alimenti effettuando un'analisi congiunta degli stessi. La comparazione degli agenti zoonotici isolati da fonti differenti ha migliorato enormemente il sistema di sorveglianza europeo permettendo indagini di epidemiologia molecolare, particolarmente utili nel caso di focolai cosiddetti multi-stato (3). Nel caso di S. Typhimurium, la MLVA (Multiple Locus Variable number tandem repeat Analysis) si è rivelata una metodica di tipizzazione dotata di maggiore capacità discriminante rispetto all'elettroforesi in campo pulsato (PFGE) permettendo, inoltre, l'analisi di un vasto numero di campioni in maniera automatizzata, fornendo dati facilmente condivisibili e comparabili (3). L'obiettivo del lavoro è stato quello di analizzare tramite MLVA-5 i ceppi di S. Typhimurium e S. Typhimurium monofasica (4,[5],12:i:-) isolati in Abruzzo e Molise dal 2012 ad oggi, da uomo, animali, alimenti, acque superficiali e di scarico, confrontandoli con altri isolamenti condotti a livello nazionale e internazionale. Inoltre, è stata valutata la variabilità genetica dei ceppi circolanti sul territorio, investigando le possibili fonti di infezione per l'uomo. Tipizzazione molecolare di Salmonella Typhimurium e variante monofasica 4,[5],12:i:- circolanti nelle regioni Abruzzo e Molise dal 2012 al 2015 Sacchini L. * , Garofolo G., Perletta F., Platone I., Persiani T., Di Giannatale E. Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise “G. Caporale”, Teramo * [email protected] Bibliografia 1. European Food Safety Authority and European Centre for Disease Prevention and Control. 2014. The European Union Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic Agents and Food-borne Outbreaks in 2012. EFSA Journal, 12 (2). 2. Graziani C., Mughini-Gras L., Owczarek S., Dionisi A., Luzzi I., Busani L. 2013. Distribution of Salmonella enterica isolates from human cases in Italy, 1980 to 2011. Euro Surveill, 18 (27), pii: 20519. 3. Jacobs W., Kuiling S., van der Zwaluw K. 2014. Molecular typing of Salmonella strains isolated from food, feed and animals: state of play and standard operating procedures for pulsed field gel electrophoresis (PFGE) and Multiple-Locus Variable number tandem repeat Analysis (MLVA) typing, profiles interpretation and curation. EFSA supporting publication 2014, EN-703, 74 pp. 4. Larsson J., Torpdahl M., Petersen R.F., Sorensen G., Lindstedt B.A., Nielsen E.M. 2009. Development of a new nomenclature for Salmonella Typhimurium multi- locus tandem repeats analysis (MLVA). Euro Surveill, 14. 5. Soyer Y., Switt A.M., Davis M.A., Maurer J., McDonough P.L., Schoonmaker-Bopp D.J., Dumas N.B., Root T., Warnick L.D., Gröhn Y.T., Wiedmann M. 2009. Salmonella enterica serotype 4,5,12:i:-, an emerging serotype that represents multiple distinct clones. J Clin Microbiol, 47, 3546-3556. Figura 3. Dendrogramma di clusterizzazione dei profili MLVA. Figura 4. Albero filogenetico tipo Minimum spanning tree dei profili MLVA di S. Typhimurium e variante monofasica. Animali Uomo Alimenti Acque superficiali Acque di scarico 1 2 3 3 3 4 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 9 28 7 22 27 26 19 21 52 51 42 20 25 24 29 23 50 2 6 38 32 14 31 10 36 35 34 33 30 41 43 49 46 11 47 13 12 48 45 44 5 16 40 37 18 17 39 4 3 1 Figura 1. Profili MLVA ottenuti per Salmonella Typhimurium. Figura 2. Profili MLVA ottenuti per Salmonella Typhimurium monofasica 4,[5],12:i:-. XVI Congresso Nazionale S.I.Di.L.V. 30 settembre - 2 ottobre 2015 Montesilvano (PE) Conclusioni La metodica MLVA si rende particolarmente utile nelle indagini epidemiologiche e nello studio dei focolai tossinfettivi, considerando i tempi di esecuzione e i costi, nonché la facilità di confronto dei dati ottenuti dai vari laboratori. Il nostro studio ha evidenziato la presenza di numerosi profili MLVA sia per S. Typhimurium che per la variante monofasica, circolanti in Abruzzo e Molise. Oltre alla fonte alimentare, i dati ottenuti permettono di valutare come possibili fonti di infezione per l'uomo anche le acque superficiali contaminate a causa di sversamenti di acque reflue urbane e zootecniche infette. Il ciclo di contaminazione si alimenterà utilizzando le acque superficiali contaminate per fini irrigui nelle coltivazioni zootecniche e/o di abbeveraggio negli allevamenti di animali produttori di derrate alimentari per l’uomo. 3.0

Transcript of Salmonella Typhimurium e variante monofasica 4,[5],12:i:- circolanti · Salmonella enterica...

Page 1: Salmonella Typhimurium e variante monofasica 4,[5],12:i:- circolanti · Salmonella enterica serotype 4,5,12:i:-, an emerging serotype that represents multiple distinct clones. J Clin

24 25 26 27 28 29 30 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 14 50 18 51 52

1

2

1

9

1

10

3

1 11 1 1 1 1 1

2

1

13

1

2

6

1

2

1 1

2

1

2

1 1 1 1 1

32

1 1 1 1 1

2

1 1 1 1

3

1 1

83

1 1 1

2

3

1

Pro�li MLVA

Acque di scaricoAcque super�cialiProdotti/ Lavorazioni a base di carne di suinoFeci SuinoFeci Uomo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

2

1 1

2

3

4

1 1 1

2

1

2

1 1

11

2

7

11 1

2

1

2

3

Pro�li MLVA

VolatiliAcque di scaricoAcque super�cialiProdotti/ Lavorazioni a base di carne di suinoFeci SuinoFeci Uomo

Risultati e discussione Dalle analisi condotte sui 234 isolati sono stati ottenuti 52 genotipi MLVA diversi, nello speci�co sono stati riscontrati 23 genotipi per S. Typhimurium (Figura 1) e 32 per la variante monofasica (Figura 2). I pro�li 10, 14 e 18 sono stati rilevati in entrambi i sierotipi, sostenendo l’ipotesi di un’evoluzione recente di S. Typhimurium nella sua variante monofasica (5). Dall’analisi di clusterizzazione (Figura 3) non è stata riscontra la presenza di un cluster locale ma sono stati rilevati nuovi genotipi (30 pro�li), dovuti probabilmente ad un’evoluzione locale dei due sierotipi, che comunque sono sovrapponibili alla variabilità dei genotipi circolanti nel resto d’Europa. È stato possibile e�ettuare una valutazione epidemiologica, attraverso il minimum spanning tree (Figura 4) riguardo alle possibili fonti di infezione per l’uomo, dato che 12 pro�li sono stati condivisi da ceppi isolati sia dall'uomo che da suino, alimenti o da acque super�ciali e/o di scarico.

Materiali e metodiTra il 2012 e il 2015 sono stati collezionati nel laboratorio di Batteriologia dell’Istituto Zoopro�lattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise “G. Caporale” (IZSAM) un totale di 234 isolati identi�cati sierologicamente come S. Typhimurium (45 isolati) e variante monofasica (189 isolati). I campioni sono stati genotipizzati utilizzando lo schema MLVA (4) che comprende i seguenti 5 loci: STTR9, STTR5, STTR6, STTR10 e STTR3. L'analisi dei frammenti è stata eseguita utilizzando la metodologia dell'elettroforesi capillare con l'ABI-Prism 3500 Genetic Analyser (Applied Biosystems) e il software Genemapper 4.0 (Applied Biosystem). L'analisi di clusterizzazione MLVA è stata ottenuta con l'algoritmo goeBURST e UPGMA implementati rispettivamente in PHILOViZ e PAUP, confrontando i nostri risultati con i pro�li MLVA pubblicamente disponibili. La nomenclatura dei genotipi è stata arbitrariamente assegnata seguendo lo schema di Larsson et al. (2009) (4).

IntroduzioneNell'Unione Europea i sierotipi maggiormente responsabili di Salmonellosi umana sono Salmonella Enteritidis e Salmonella Typhimurium (1). In Italia S. Typhimurium rappresenta il sierotipo più comune e negli ultimi anni la variante monofasica ha subito un rapido incremento (2). L'ECDC e l'EFSA coordinano la raccolta di dati derivanti dalla tipizzazione molecolare di patogeni isolati dall'uomo, dagli animali e alimenti e�ettuando un'analisi congiunta degli stessi. La comparazione degli agenti zoonotici isolati da fonti di�erenti ha migliorato enormemente il sistema di sorveglianza europeo permettendo indagini di epidemiologia molecolare, particolarmente utili nel caso di focolai cosiddetti multi-stato (3). Nel caso di S. Typhimurium, la MLVA (Multiple Locus Variable number tandem repeat Analysis) si è rivelata una metodica di tipizzazione dotata di maggiore capacità discriminante rispetto all'elettroforesi in campo pulsato (PFGE) permettendo, inoltre, l'analisi di un vasto numero di campioni in maniera automatizzata, fornendo dati facilmente condivisibili e comparabili (3). L'obiettivo del lavoro è stato quello di analizzare tramite MLVA-5 i ceppi di S. Typhimurium e S. Typhimurium monofasica (4,[5],12:i:-) isolati in Abruzzo e Molise dal 2012 ad oggi, da uomo, animali, alimenti, acque super�ciali e di scarico, confrontandoli con altri isolamenti condotti a livello nazionale e internazionale. Inoltre, è stata valutata la variabilità genetica dei ceppi circolanti sul territorio, investigando le possibili fonti di infezione per l'uomo.

Tipizzazione molecolare di Salmonella Typhimuriume variante monofasica 4,[5],12:i:- circolantinelle regioni Abruzzo e Molise dal 2012 al 2015 Sacchini L.*, Garofolo G., Perletta F., Platone I., Persiani T., Di Giannatale E.Istituto Zoopro�lattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise “G. Caporale”, Teramo* [email protected]

Bibliogra�a1. European Food Safety Authority and European Centre for Disease Prevention and Control. 2014. The European Union Summary Report on Trends and Sources of Zoonoses, Zoonotic Agents and Food-borne Outbreaks in 2012. EFSA Journal, 12 (2).2. Graziani C., Mughini-Gras L., Owczarek S., Dionisi A., Luzzi I., Busani L. 2013. Distribution of Salmonella enterica isolates from human cases in Italy, 1980 to 2011. Euro Surveill, 18 (27), pii: 20519.3. Jacobs W., Kuiling S., van der Zwaluw K. 2014. Molecular typing of Salmonella strains isolated from food, feed and animals: state of play and standard operating procedures for pulsed �eld gel electrophoresis (PFGE) and Multiple-Locus Variable number tandem repeat Analysis (MLVA) typing, pro�les interpretation and curation. EFSA supporting publication 2014, EN-703, 74 pp. 4. Larsson J., Torpdahl M., Petersen R.F., Sorensen G., Lindstedt B.A., Nielsen E.M. 2009. Development of a new nomenclature for Salmonella Typhimurium multi- locus tandem repeats analysis (MLVA). Euro Surveill, 14.5. Soyer Y., Switt A.M., Davis M.A., Maurer J., McDonough P.L., Schoonmaker-Bopp D.J., Dumas N.B., Root T., Warnick L.D., Gröhn Y.T., Wiedmann M. 2009. Salmonella enterica serotype 4,5,12:i:-, an emerging serotype that represents multiple distinct clones. J Clin Microbiol, 47, 3546-3556.

Figura 3. Dendrogramma di clusterizzazione dei pro�li MLVA.

Figura 4. Albero �logenetico tipo Minimum spanning tree dei pro�li MLVA di S. Typhimurium e variante monofasica.

AnimaliUomoAlimentiAcque super�cialiAcque di scarico

12

3

3

3

4

3

3

3

3

3

2

2

2

2

2

2

2

2

1

1

1

11

11

11

11

1

1 1

1

1

11

1

1

1111

1

1

11

11

1

8

9

28

722

27

26

19

2152

5142

20

25

2429

23

50

2

638

32

1431

10363534

3330

4143

49

46

11

47

1312

48

45

44

5

16

40

37

18

17

39

4

3

1

Figura 1. Pro�li MLVA ottenuti per Salmonella Typhimurium.

Figura 2. Pro�li MLVA ottenuti per Salmonella Typhimurium monofasica 4,[5],12:i:-.

XVI Congresso NazionaleS.I.Di.L.V.

30 settembre - 2 ottobre 2015Montesilvano (PE)

ConclusioniLa metodica MLVA si rende particolarmente utile nelle indagini epidemiologiche e nello studio dei focolai tossinfettivi, considerando i tempi di esecuzione e i costi, nonché la facilità di confronto dei dati ottenuti dai vari laboratori. Il nostro studio ha evidenziato la presenza di numerosi pro�li MLVA sia per S. Typhimurium che per la variante monofasica, circolanti in Abruzzo e Molise. Oltre alla fonte alimentare, i dati ottenuti permettono di valutare come possibili fonti di infezione per l'uomo anche le acque super�ciali contaminate a causa di sversamenti di acque re�ue urbane e zootecniche infette. Il ciclo di contaminazione si alimenterà utilizzando le acque super�ciali contaminate per �ni irrigui nelle coltivazioni zootecniche e/o di abbeveraggio negli allevamenti di animali produttori di derrate alimentari per l’uomo.

3.0