Ricerca di Escherichia coli produttori di verocitotossine e definizione di obiettivi di performance nella produzione primaria di alimenti di origine animale

La presenza di Escherichia coli produttori di verocitotossine (VTEC o STEC) rappresenta una tra le più importanti cause di malattia alimentare attualmente presenti in Europa. La sua presenza negli allevamenti di animali destinati alla produzione di alimenti rappresenta un importante rischio per la salute del consumatore. In conseguenza di comuni contaminazioni che si realizzano nel corso della macellazione, della mungitura i VTEC possono essere presenti nelle carni e nel latte e rappresentano un grave rischio se la preparazione per il consumo o i processi di lavorazione non comportano trattamenti in grado d’inattivarli (es. carni crude o poco cotte, latte non pastorizzato, formaggi freschi a latte crudo). La contaminazione dei campi coltivati conseguente alla dispersione di letame o attraverso acque contaminate può veicolare questi stipiti che sono normalmente albergati nell’intestino di ruminanti (domestici e selvatici) e anche prodotti vegetali consumati crudi, succhi e perfino sementi sono stati implicati in gravi episodi di malattia con gravi manifestazioni enteriche e complicazioni in grado di causare quadri patologici gravi e anche la morte. Stipiti di VTEC patogeni ingeriti con gli alimenti possono causare sintomi gastroenterici, con diarrea acquosa o emorragica (nel 50% dei casi), crampi addominali, febbre lieve e in una percentuale più bassa nausea e vomito. In alcuni casi (circa 5-10%) l’infezione gastroenterica si complica con manifestazioni tossiemiche caratterizzate da Sindrome Emolitico Uremica (SEU o HUS) con anemia emolitica, insufficienza renale grave e coinvolgimento neurologico o con una porpora trombotica trombocitopenica. Il tasso di mortalità dei pazienti che presentano l’infezione da E. coli è inferiore all’1%. I dati forniti dall’ECDC sulle infezioni alimentari nel periodo 2006-2010 hanno evidenziato un trend in leggero aumento del numero di infezioni a partire dal 2007. L’obiettivo degli studi condotti è quello di valutare la prevalenza ed il comportamento dei VTEC per una analisi del rischio più approfondita.

Malattie immunomediate del cane e del gatto: aspetti diagnostici e terapeutici

La presente tesi di dottorato affronta alcune delle più comuni malattie immunomediate del cane e del gatto. Il manoscritto è incentrato sugli aspetti diagnostici e terapeutici in corso di: anemia emolitica immunomediata (Immune-mediated hemolytic anemia, IMHA), trombocitopenia immunomediata (Immune-mediated thrombocytopenia, ITP) e poliartrite immunomediata (Immune-mediated polyarthritis, IMP). Il capitolo 1 costituisce un’introduzione all’argomento delle malattie immunologiche; vengono sottolineati alcuni aspetti patogenetici delle singole malattie immunomediate e riassunte le difficoltà diagnostiche e terapeutiche. Il capitolo 2 riporta uno studio riguardante una popolazione di gatti con diagnosi, o sospetto diagnostico, di IMHA che evidenziava una discrepanza tra i test diagnostici per il virus della leucemia felina (Feline Leukemia Virus, FeLV). La positività FeLV al test point of care, non confermata dalla PCR del DNA provirale, lascia spazio a diverse interpretazioni. Il capitolo 3 mostra i dati relativi al confronto tra tre diversi protocolli immunosoppressivi (glucocorticoidi, glucocorticoidi+ciclosporina, glucocorticoidi+micofenolato mofetile) in una popolazione di cani con IMHA non associativa. Il confronto verteva, principalmente, sulla risposta ematologica dei pazienti, che non si è dimostrata differente tra i tre gruppi terapeutici. Il capitolo 4 riporta una revisione della letteratura riguardante l’ITP del cane e del gatto. Si tratta di una malattia eterogenea in cui le manifestazioni cliniche appaiono variabili: alcuni pazienti sono asintomatici, altri presentano dei sanguinamenti spontanei. La mancanza di criteri diagnostici standardizzati, porta il clinico a considerare l’ITP una diagnosi “ad esclusione”. Le strategie terapeutiche non si basano purtroppo su linee guida condivise, pertanto il target della terapia rimane, ad oggi, sconosciuto. Nel capitolo 5 viene posta l’attenzione su alcuni interrogativi diagnostici e terapeutici che riguardano l’IMP del cane e del gatto. La sintomatologia clinica, caratterizzata da zoppia, febbre e riluttanza al movimento, talvolta può essere subdola. Anche in questa malattia, non vi sono evidenze scientifiche circa il regime immunosoppressivo più corretto ed indicato.

Role of Shiga toxins in the pathogenesis of hemolytic uremic syndrome

During the pathogenesis of hemolytic uremic syndrome (HUS), a severe sequela of Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli (STEC) gastrointestinal infections, before the toxin acts on the target endothelial cells of the kidney and brain, several Stx forms are transported in the bloodstream: free Stx; Stx bound to circulating cells through Gb3Cer and TLR4 receptors; and Stx associated to blood cell-derived microvesicles. The latter form is mainly responsible for the development of life-threatening HUS in 15% of STEC-infected patients. Stx consist of five B subunits non-covalently bound to a single A subunit (uncleaved Stx) which can be cleaved in two fragments (A1 and A2) held by a disulfide bond (cleaved Stx). After reduction, the enzymatically active A1 fragment responsible for toxicity is released. Cleaved and uncleaved Stx are biologically active but functionally different, thus their presence in patients’ blood could affect the onset of HUS. Currently, there are no effective therapies for the treatment of STEC-infected patients and the gold standard strategies available for the diagnosis are very expensive and time-consuming. In this thesis, by exploiting the resolving power of SERS technology (Amplified Raman Spectroscopy on Surfaces), a plasmonic biosensor was developed as effective diagnostic tool for early detection of Stx in patients’ sera. An acellular protein synthesis system for detecting cleaved Stx2a in human serum based on its greater translation inhibition after treatment with reducing agents was developed and used to identify cleaved Stx in STEC-infected patients’ sera. Pathogenic microvesicles from Stx2a-challenged blood from healthy donors were isolated and characterized. The antibiotic NAB815, acting as inhibitor of toxin binding to TLR4 expressed by circulating cells, was found to be effective in impairing the formation of blood cell-derived microvesicles containing Stx2a, also having a protective effect in cellular models. This approach could be proposed as an innovative treatment for HUS prevention.