Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca

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Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI ‘FEDERICO II’
       FACOLTÀ DI MEDICINA VETERINARIA
        SCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE IN
“ISPEZIONE DEGLI ALIMENTI DI ORIGINE ANIMALE”

Norovirus e molluschi bivalve: dati
epidemiologici e attività di ricerca

           Dott.ssa Iole Ventrone

              Napoli, 18 Maggio 2013
Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
LE MALATTIE TRASMESSE DA ALIMENTI
                   COSTITUISCONO
             UN DIFFUSISSIMO PROBLEMA
               PER LA SALUTE PUBBLICA

Malattie che si manifestano in seguito all’ingestione di
alimenti che contengono agenti patogeni

 Le malattie legate ad alimenti contaminati sono forse il più diffuso
 problema di salute pubblica nel mondo contemporaneo ed
 un’importante causa di riduzione della produttività.

                         Esiste un’elevata sottostima
Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
MALATTIE TRASMESSE DA
              ALIMENTI
  Sintomi

                      vomito
      solitamente
                      nausea
      gastroenterici
                      diarrea

                                 bambini

Le M.T.A. si manifestano con     donne gravide
maggiore gravità nelle           immunodepressi
popolazioni più sensibili
                                 anziani
Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
Agenti patogeni responsabili di
                MTA

Esistono oggi al mondo più di 250 MTA che si
manifestano con differenti sintomi e sono
causate da diversi agenti patogeni.

         •Batteri    Spesso si vedono (es.: frutta ammuffita)
                     Oppure si vedono gli effetti della loro attività
         •Muffe      (es.: carni alterate)

         •Virus       Sono meno evidenti: siamo consapevoli
                      dei loro effetti quando incorriamo in una
                      infezione
        •Parassiti
Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
Virus trasmessi da alimenti
Gli alimenti possono rappresentare una causa di trasmissione all’uomo di patogeni
    di varia natura.
II virus, differentemente dai batteri, non si moltiplicano e non producono tossine negli alimenti ma possono
     essere semplicemente veicolati da questi al momento dell’ingestione.

                                                   Veicolo di patogeni
                                                            
                                                      Virus enterici

Dati epidemiologici e clinici indicano una crescente importanza dei virus come
   causa di malattie trasmesse con gli alimenti, il cui numero è ancora
   sottostimato.
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Virus enterici: infezione

                             Ingestione di alimenti contaminati

                            I virus inducono focolai di infezione
                            a livello di tessuti dell’intestino tenue

                              si replicano a livello della mucosa
                                          intestinale

                        vengono eliminati con le cellule infettate nel
                        lume intestinale (passano attraverso il colon
                                        con il chimo)

                                eliminati con le feci (108-109
                                           virus/g)

  Vomito             20-30 milioni di particelle virali
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Virus enterici
 Appartengono a 6-8 famiglie diverse
 Virus che causano gastroenteriti: Rotavirus,
  Astrovirus, Adenovirus tipo 40 e 41 e i Calicivirus
  (NoV e SaV)

 Virus dell’epatite entericamente trasmessa: HAV e
  HEV

 Virus che si replicano nell’intestino umano, ma che
  causano malattia dopo essere migrati in altri organi,
  come il sistema nervoso centrale o il fegato:
  Enterovirus
Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
Norovirus

• Sono considerati una delle maggiori cause di gastroenteriti di
  origine non batterica

• Solo negli Stati Uniti sono responsabili di 23 milioni di casi
  di malattia all’anno, pari a circa l’85% di tutti i casi di
  gastroenterite

• Analoghe percentuali sono state riscontrate in Giappone e
  Australia dove l’impatto dei Norovirus risulta superiore a
  quello di qualsiasi agente di natura batterica, compresa
  Salmonella spp..

• In Europa sono responsabili del 40% delle gastroenteriti non
  batteriche di cui il 52% è riconducibile al consumo di
  molluschi bivalvi
Norovirus e molluschi bivalve: dati epidemiologici e attività di ricerca
Precedentemente conosciuti come “Norwalk-like virus”, dalla città
omonima nell’Ohio (USA), dove nel 1968 si ebbe il primo episodio di
                        infezione nell’uomo
Norwalk virus

                          Norwalk –like virus

                                         SRSVs
•   SRSVs (Small Round Structured Viruses)

•   Piccoli virus (27-35 nm)

    Gastroenteritis viruses
     A = Rotavirus
     B = Adenovirus
     C = Norovirus
     D = Astrovirus
    Le particelle virali sono riportate allo stesso
    ingrandimento.
Norovirus spp.
Famiglia Caliciviridae
– Lagovirus (Rabbit hemorrhagic disease virus, European brown hare syndrome virus)
- Vesivirus (Canine calicivirus, Feline calicivirus,   Vesicular exanthema of swine virus)
- Sapovirus (Sapporo virus)

                                                 Filogenesi basata sulla proteina capsidica
Norovirus spp.: generalità
•   Privi di involucro esterno

•   Capside icosaedrico con depressioni superficiali a forma di calice

•   Capside formato da 180 molecole (90 dimeri)
    della proteina virale capsidica VP1 (55–60 kDa circa)

•   Proteina capsidica organizzata in 2 domini
Genoma
•Singolo filamento di RNA (ssRNA) a polarità positiva ( ~7,5 Kb)
• Tipico dei virus della famiglia Caliciviridae
• Genoma contiene 3 aree maggiori (ORFs)

•ORF 1 (~ 1700 aa) codifica per un precursore poliproteico non
strutturale poi convertito dalla viral 3C-like protease (3CL). Tale
poliproteina include RdRp (regione altamente conservata usata per la
diagnosi di Norovirus)
•ORF 2 (~ 550 aa) codifica per la proteina maggiore del capside (VP1)
•ORF 3 codifica per la proteina strutturale minore del capside (VP2)
con proprietà attualmente non ancora conosciute.
La proteina VP1 forma due domini : P (protundente, P1 e P2) e S (capsidico).
Il sub-dominio P2, più esterno, è il più soggetto a mutazioni e quindi
responsabile dell’elevata variabilità genetica del genere Norovirus
P2 contiene i siti recettoriali, quindi riconosce gli antigeni dei gruppi sanguigni
e si lega ad essi.
Norovirus

•   Si distinguono
    geneticamente 5 genogruppi
    (GI, GII, GIII, GIV e
    GV), che a loro volta sono
    divisi in diversi clusters o
    genotipi

•   GI, GII e GIV infettano
    l’uomo il GIII il bovino, il
    GV è stato isolato dal topo

•   Il GII (il più diffuso tra i
    genogruppi umani) contiene
    19 genotipi
Gastroenterite da Norovirus: Cenni clinici

Periodo di incubazione :
•1-3 giorni
•La malattia ha decorso acuto ed è considerata
essere autolimitante

Sintomi:
• febbre, vomito, diarrea e nausea.
    Sono più lievi nei bambini, a differenza delle
    altre gastroenteriti virali.
•La loro risoluzione si verifica generalmente entro 2-
3 giorni.

In uno studio epidemiologico condotto in Olanda > 20%
delle persone che aveva avuto la malattia riportava
sintomi anche dopo due settimane (Rockx, 2002)
Norovirus: trasmissione e
              resistenza
• Trasmissione principalmente oro-fecale

• E’ descritta anche la trasmissione per via aerea, a seguito di
  formazione di particelle di aerosol a partire da episodi di vomito
  ‘a getto’

• Oltre 30 milioni di particelle virali espulse con il vomito possono
  contaminare superfici in una larga area: ci sono evidenze di una
  sopravvivenza lunga di tali virus sulle superfici contaminate

• L’elevata infettività dei NoV è ulteriormente potenziata dalla
  resistenza all’azione della temperatura e dei comuni
  disinfettanti, rendendo estremamente difficoltosa la loro
  eliminazione da superfici e alimenti contaminati
Norovirus             Infettività

• Elevata infettività: 10 particelle virali sufficienti a
  provocare la malattia
• Inizialmente detta “malattia invernale da vomito”
• Attualmente in aumento anche in mesi primaverili ed
  estivi (Regno Unito)
Diffusione dei Norovirus
•   Bassa dose infettiva : consente al virus di diffondersi attraverso
    aereosol, vomito, contatti interpersonali e contaminazione dell’ambiente
    (livello di reinfezione del 30% o più tra contatti stretti e familiari)

•   La liberazione virale precede l’esordio della malattia nel 30% circa
    delle persone esposte e può continuare a lungo dopo la malattia
    aumentando il rischio potenziale di una reinfezione

•   Virus resistente ad un ampio spettro di temperature (dal
    congelamento a 60°C), sopravvive sulle superfici ambientali, nell’acqua
    delle fontane e da bere, e in numerosi cibi mangiati crudi

•   Grande varietà dei norovirus e mancanza di una completa protezione
    crociata e di una immunità duratura (le reinfezioni possono avvenire
    per tutta la vita)

•   Genoma      che facilmente va incontro a mutazioni che causano
    cambiamenti antigenici e ricombinazioni, che determinano l’evoluzione in
    nuovi ceppi capaci di infettare soggetti sensibili.
Gastroenteriti da NoV (2000-2008)

I CDC (Centers for Disease Control and Prevention) americani stimano che
siano almeno 23 milioni ogni anno i casi di gastroenteriti acute dovute ad
infezione da Norovirus e che, nel complesso, questi agenti siano responsabili
del 50% del totale delle gastroenteriti.
Gastroenteriti da NoV in UE
• The most commonly reported settings for the virus outbreaks
  were restaurant, café, pub, bar or hotel (39 outbreaks), but also
  other settings were identified, including specific communities,
  such as residential institutions, hospitals or home care
  establishments.

• Several contributory factors were reported, either alone or in
  combination, for 59 outbreaks; among the most common were
  infected food handlers (33 outbreaks) and unprocessed
  contaminated ingredients (19 outbreaks).

• Four waterborne outbreaks attributable to calicivirus (including
  norovirus) were also reported.
Gastroenteriti da NoV in UE
•   Regno Unito: il 15,7 % di tutti di infezioni legate al consumo di vegetali e frutta
    sono dovute alla contaminazione da Norovirus.
•   Danimarca: (estate 2005) sono stati notificati più di 1100 casi di gastroenterite
    dovuti al consumo di una fornitura di lamponi contaminati con genotipi diversi di
    norovirus.
•   Svezia: (giugno-agosto 2006) si sono verificati 3 episodi:
     – 15 persone coinvolte dopo consumo in una festa privata di un dolce a base di
        crema e lamponi. Gli esami effettuati sui campioni di feci hanno evidenziato la
        presenza di Norovirus

     – 10 persone si sono ammalate con sintomatologia riferibile a Norovirus dopo
       consumo di un cheesecake con lamponi . La segnalazione tardiva della
       tossinfezione non ha consentito il prelievo di campioni ma durante le indagini è
       emerso che i lamponi utilizzati per il cheesecake erano della stessa marca di
       quelli trovati nell’episodio precedente.

     – 12 bambini a seguito del consumo di una bevanda a base di lamponi; 9 persone
       dopo consumo di un dolce ai lamponi.
Gastroenteriti da NoV in UE
      2006
•   Danimarca: 2 epidemie collegate ad ostriche (coinvolte 46
    persone in un party), provenienza UK e Francia
•   Italia: 2 epidemie collegate ad ostriche, provenienza Francia,(6
    persone USSL12 Veneziana e 12 persone SIAN Trento).
•   Olanda: epidemia collegata ad ostriche, provenienza Francia (3
    casi)
     2007
•   Malta: 71 casi accertati, alimento sospetto ostriche
    (provenienza Francia via Italia); presenza di GGI e GGII
     2008
•   Francia: casi di gastroenterite NoV (G1) in ostriche dalla Spagna
•   Olanda : casi di gastroenterite NoV (G1) in ostriche dalla Francia
•   Norvegia: casi di gastroenterite NoV (G1) in ostriche da U.K.
•   Norvegia: casi di gastroenterite NoV (G1) in ostriche da U.K.
Casi di GE da Norovirus in Italia
• Estate 2003 – Villaggio turistico del centro Italia
  183 persone coinvolte (169 ospiti e 14 impiegati)
  Norovirus in acqua di mare e acqua di falda non potabile
  (docce, piscine e servizi igienici)

• Dicembre 2005 – Ristorante in provincia di Udine
 184 soggetti coinvolti
  Antipasto di pesce contaminato da Norovirus

• 2007 – Provincia di Bari
  Più di 1000 persone coinvolte
  Acqua potabile contaminata da Norovirus
Norovirus: “virus da crociera”

• Novembre 2003 – Nave da crociera Aurora (P&O Cruises)
Gastroenteriti da NoV e crociere

Luglio- Novembre 2002: epidemie a bordo
di navi da crociera della stessa compagnia
Ottobre 2003: epidemia a bordo di una
               nave da crociera nel Mediterraneo
Gennaio 2005: - epidemia a bordo di una nave da crociera nei Caraibi
                    - epidemia a bordo di una nave da crociera in Florida
Motivi
•I focolai epidemici vengono individuati e denunciati più rapidamente su una nave da
crociera che sulla terraferma.

• La vicinanza degli alloggi potrebbe accrescere le occasioni di contatto di gruppo.

• L’arrivo di altri passeggeri potrebbe causare il contagio dei passeggeri già presenti
e dei membri dell’equipaggio
Alimenti coinvolti

Frutta e verdure
                                 Molluschi bivalvi

                     ACQUA
                   CONTAMINATA
Fonti di contaminazione primaria di
             Norovirus
Molluschi e Norovirus
  Diffusi su tutti i fondali
  Animali scavatori sessili
  Mediante meccanismo di
filtrazione si nutrono di piccole
particelle alimentari presenti
nell’acqua o nei sedimenti
  Metabolismo molto attivo
  Trattengono nel loro
organismo il plancton
necessario al nutrimento, ma                                   °C    Litri/ora
anche batteri e virus               Mitilo                     14      1,5
eventualmente presenti nelle
acque                               Ostrica Europea            15       12
                                    Ostrica Americana
Molluschi bivalvi alimenti ad                                 20       18
alto rischio
                                                        36-432
                                                      litri/giorno
Network europeo per la
rapida individuazione delle
tossinfezioni virali derivate
dagli alimenti
I.S.S.
           ISTITUTO SUPERIORE DI SANITA’

• Laboratorio Nazionale di Riferimento (LNR) scelto nel
  2002 dal Ministero della Salute per il controllo delle
  contaminazioni virali dei molluschi bivalvi

• Collabora e diffonde le informazioni provenienti dal
  Laboratorio Comunitario di Riferimento, il "Centre for
  Environment, Fisheries and Aquaculture Science "
  (CEFAS) - Weymouth - United Kingdom
Reg CE 2073/2005 (1441/2007)
sui criteri microbiologici applicabili ai prodotti alimentari
                    Criteri di sicurezza
  Alimento        Microrganismo              Piano                 Limiti(2)
                                       campionamento(1)
                                          n        c
  Molluschi         Salmonella              5        0           Assente in
  bivalvi vivi                                                      25g
                       E.coli               1        0
                                                               230MPN/100
                                                                   g

  (1)   n= numero di unità che formano il campione
       c= numero di unità campionarie i cui valori si situano tra m ed M
  (2) Si applica l’ultima edizione della norma

Consideranda :
  (12) Gli indicatori fecali convenzionali non sono
affidabili (…) e non è pratica sicura basarsi sulla
rimozione degli indicatori batterici fecali per determinare
i tempi di depurazione dei frutti di mare.
   (23) È opportuno che i criteri per i virus patogeni nei
molluschi bivalvi vivi siano fissati quando i metodi d’analisi
sono stati sufficientemente messi a punto.
   (27) Si ribadisce la necessità dello sviluppo di metodi
di analisi per virus enterici
Regolamenti 853-854/2004

Classificazione delle aree di produzione/stabulazione dei molluschi
   bivalvi vivi

 Classificazione A,B e C basata sul numero di E.coli:
   - A
2006 :AUMENTO DEI CASI DA NOROVIRUS IN EUROPA

 Al programma FBVE partecipano 13 nazioni, 12 hanno risposto al quesito

  9 nazioni hanno confermato un aumento della frequenza di focolai/casi
  rispetto allo stesso periodo del 2004

L’ Italia non ha comunicato
 le informazioni prima
 della pubblicazione dei
 dati.

I soli 4 casi indicati
suggeriscono una marcata
sottostima della situazione
nazionale.
Raccomandazione 20/04/2007

• La mancanza di un sistema di monitoraggio adatto a
  registrare tutti i casi di tossinfezioni virali ha spinto il
  Ministero della salute a emanare nel 2007 una
  raccomandazione nella quale esorta le Regioni a delegare i
  laboratori ufficiali per studiare metodiche standardizzate al
  fine di rendere più efficaci i controlli ufficiali.
• I.S.S. partecipa all’istituzione del gruppo
                        CEN/TC275/WG6/TAG4

    “Horizontal method for detection of Norovirus and Hepatitis A
                       virus in food by RT-PCR”
                                             coordinatore dr. David Lee (CEFAS)

•    Necessità di definire metodi di riferimento (standardizzati ed
     internazionalmente riconosciuti) per NV (GGI e GGII) e HAV:
      Superfici
      Frutta e vegetali
      Acqua
      Molluschi bivalve
Metodi classici

• Microscopia elettronica Scarsa sensibilità

• Saggi immunoenzimatici (ELISA) Cross reattività

• Colture cellulari   Virus difficilmente o affatto coltivabili

• Metodi molecolari METODO DI ELEZIONE
Tecniche molecolari

Basso numero di                   Natura complessa e non
                                    omogenea della matrice
virus presenti                      alimentare

Hanno evidenziato la più alta sensibilità nell’individuare
i Norovirus
Protocollo sperimentale

1.   Estrazione e concentrazione del virus dalla
     matrice alimentare

2.   Estrazione e purificazione dell’RNA per
     rimuovere gli inibenti

3.   Retrotrascrizione a cDNA tramite l’enzima
     trascrittasi inversa

4.   Amplificazione con Real Time PCR
Estrazione di Boom   (NucliSENS® MiniMag - bioMerieux)

               Liberazione e stabilizzazione degli acidi nucleici

               Legame degli acidi nucleici

               Purificazione degli acidi nucleici, rimozione degli
               inibitori

               Recupero degli acidi nucleici in un piccolo volume
Real-Time PCR

5’VPG   ORF 1            ORF 2   ORF 3   AAA3’
Real-Time PCR
                          Primers & Probes

NOROVIRUS GI

 QNIF4 (FW):        CGC TGG ATG CGN TTC CAT (Costafreda et al. 2006)
 NV1LCR (REV):      CCT TAG ACG CCA TCA TCA TTT AC (da Silva et al. 2007)
 NVGG1p (PROBE):    TGG ACA GGA GAY CGC RAT CT (da Silva et al. 2007)

NOROVIRUS GII

QNIF2 (FW):        ATG TTC AGR TGG ATG AGR TTC TCW GA (Furhman et al. 2005)
COG2R (REV):         TCG ACG CCA TCT TCA TTC ACA (De Medici et al. 2004)
QNIFS (PROBE):       AGC ACG TGG GAG GGC GAT CG (Furhman et al. 2005)
Protocollo Real-Time PCR

• Mix RT-PCR                                      Profilo termico:
  (kit Platinum Quantitative
   RT-PCR ThermoScript One-        Step                       Temperature    Number
   Step System –                description                     and time    of cycles
   INVITROGEN)
                                    RT                           55°C          1
                                                                  1 h
 2x Thermoscript reaction      Preheating                       95°C          1
  mix                                                            5 min
 Primer 1 (12,5 μM)
                                                                  95°C
 Primer 2 (22,5 μM)
                               Amplification   Denaturation      15 sec        45
 Probe (6,5 μM)
 ROX (50x)
 ThermoScript Plus /                          Annealing-     60°C 1 min
  Platinum Taq
                                               extention      65°C 1 min
 Acqua
 RNA
Estrazione acidi nucleici e PCR

•   Mengovirus : controllo di processo (efficienza della procedura di
      concentrazione del virus ed estrazione degli acidi nucleici)
      •   amplificazione del virus tal quale
      •   amplificazione del virus estratto dal campione

•   cDNA di Norovirus : controllo interno (efficienza della reazione di
    PCR)
      •  amplificazione di RNA di sintesi
      •  amplificazione dell’RNA di sintesi insieme al campione
RISULTATO
RISULTATO

     Nota del
DGSAN del 24/11/2009

            • L’ISS, in qualità di LRN,
              ha diramato agli IZZSS
              un metodo quantitativo
              per la determinazione di
              Norovirus e HAV in
              molluschi bivalve mediante
              Real Time PCR.

            •    Il citato metodo è stato
                sottoposto a validazione
                interna e risulta dotato
                dei requisiti di efficacia
Disegno sperimentale

1.   MESSA A PUNTO DI UN PROTOCOLLO RT-PCR REAL
     TIME PER L’IDENTIFICAZIONE DI NOROVIRUS IN
     MOLLUSCHI BIVALVE

2.   RICERCA DI NOROVIRUS IN MOLLUSCHI BIVALVE
     RACCOLTI E COMMERCIALIZZATI NELLA REGIONE
     CAMPANIA
Campionamento

      15 allevamenti                             46 prelievi al dettaglio
      (7 area A - 8 area B)
                                                      Specie analizzate

                                                                   Mytilus galloprovincialis
117 pools di                                35
                Mytilus galloprovincialis                                       Ensis minor
                                            4
                                                                           Chamelea gallina
                                            3

                                            2                        Tapes philippinarum

                                            1
                                                                          Ostrea edulis

N-O      N-E
                                            1                   Glycymeris glycymeris

S-O       S-E
                                                Acquistati presso punti vendita
                                            (19 autorizzati e 16 ambulanti abusivi)
Materiali e metodi

Arrivo dei molluschi in                          Lavaggio per
                                               rimuovere fango e
      laboratorio                                 detriti dalla
                                               superficie esterna
                                                   delle valve
Materiali e metodi

Selezione di 20-25                    Apertura delle valve
esemplari per pool                      con lama pulita in
                                      condizioni di sterilità

                Dissezione del tessuto
                                                                Sminuzzamento con
            digestivo con bisturi, pinzette
                                                                  bisturi sterile
                  e forbicine sterili
Disegno sperimentale

                                   Retrotrascrizione

                                  Fase di denaturazione

                                     Fase di annealing

                                     Fase di extension

Estrazione e concentrazione   Retrotrascrizione a cDNA    Lettura dei risultati
    dell’RNA virale dalla        Amplificazione con       della Real Time PCR
     matrice alimentare             Real Time PCR
Risultati – Allevamenti

                                Prelievi: pool delle tre profondità di ciascun filare
                   1ºcampionamento                 2ºcampionamento               3ºcampionamento
  Allevamenti   Luglio 2007 / Maggio 2008     Settembre 2008 / Giugno 2009   Novembre 2009 / Marzo 2010
     Zona A     NO   NE   SO    SE     C      NO     NE     SO     SE   C    NO    NE    SO    SE    C
       1        -    -     -     -     -       -      -        -   -    -               NC
       2        -    -     -     -     -       -     NC        -   -    +                +
       3        +    +     +     +     NC      -      -        -   -    -               NC
       4        -    -     -     +     -                  NC                            NC
       5        -    -     -     -     -       -      -        -   -                    NC
       6        -    -     +     -     -                  NC                            NC
       7        -    -     -     -     -       +      +        +   +    +               NC
     Zona B     NO   NE   SO    SE     C      NO     NE     SO     SE   C    NO    NE    SO    SE    C
       8        +    -     -     +     +       +      +        +   +    +     +     -     +     +    +
       9        -    -     -     +     -       +      +        +   +    +               NC
       10       +    +     +     +     NC                  +                             +
       11       +    +     +     +     NC                  +                             +
       12       +    +     +     +     NC                 NC                            NC
       13       NC   +    NC     +     NC                  +                             +
       14       -    -     -     -     -      NC      +            +                     +
       15       +    +     +     +     NC                  +                             +

Positivi 13 allevamenti campionati (86,6%) in almeno uno dei prelievi
Risultati – Prelievi al dettaglio
                                                   Prelievi al dettaglio      Positività per NoVs

                                                                           NoV GII       NoV GI +
                                                                                         NoV GII
    Campioni
    negativi                                   35 Mytilus                    27              15
     27%                                       galloprovincialis
                                               4 Ensis minor                 0               0

                                               3 Chamelea gallina            3               2
                           Campioni
                            positivi
                             73%               2 Tapes philippinarum         2               1

                                               1 Ostrea edulis               1               0
    Positività in 33 dei 45
    prelievi effettuati presso i               1 Glycymeris                  1               1
                                               glycymeris
    punti vendita                              Tot campioni positivi         34              19

Il campione di Glycymeris glycymeris sequestrato
 in un ristorante della provincia di Napoli
 contaminato da Norovirus appartenenti
 ad entrambi i genogruppi.
Risultati per i punti vendita di Mytilus galloprovincialis

• Dei n. 35 punti vendita della Regione Campania nei quali sono
  stati acquistati i campioni di Mytilus galloprovincialis, sono
  risultati positivi :

 10 dei 16 rivenditori ambulanti abusivi che vendevano il
       prodotto sfuso
 17 dei 19 punti vendita regolarmente registrati
Disegno sperimentale

1.   MESSA A PUNTO DI UN PROTOCOLLO RT-PCR REAL
     TIME PER L’IDENTIFICAZIONE DI NOROVIRUS IN
     MOLLUSCHI BIVALVE

2.   RICERCA DI NOROVIRUS IN MOLLUSCHI BIVALVE
     RACCOLTI E COMMERCIALIZZATI NELLA REGIONE
     CAMPANIA

3.   BIOACCUMULO DI NOROVIRUS IN CRASSOSTEA GIGAS
3.     BIOACCUMULO DI NOROVIRUS IN CRASSOSTEA GIGAS

                                   IFREMER
       ( Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer )
 Centro di Nantes (Francia)
 Sezione di Virologia (Laboratorio di Microbiologia - MIC)

                                            Dicembre 2009 - Maggio 2010

                                               È stata studiata l’attività
                                             metabolica di bioaccumulo nelle
                                              ostriche dei due più comuni
                                              genotipi virali di Norovirus :

                                            • NoVs GI.1
                                            • NoVs GII.3
BIOACCUMULO DI NOROVIRUS
                IN CAMPIONI DI CRASSOSTEA GIGAS

• Gli esemplari di Crassostea gigas
  provenivano da allevamenti siti
  lungo le coste della Bretagna.

• Un grosso lotto di ostriche è stato
  prelevato e posto in un’ area lungo
  le coste della baia di Brest.

• Le ostriche sono state trasportate
  in cassette di legno         tramite
  automezzi refrigerati presso i
  laboratori di ricerca dell’IFREMER
  di Nantes.
Stoccaggio dei campioni

•    I campioni sono stati stoccati in camera fredda
     termostatata all’interno di vasche contenenti acqua
     di mare pulita, entro 24 ore dalla raccolta.

•    Temperature della camera e dell’acqua sono state
     preimpostate a 9°C

•    Lo stoccaggio dei campioni è durata 24 ore per
     permettere ai molluschi di reidratarsi, rivitalizzarsi
     e adattarsi alle nuove condizioni ambientali.

•    L’acqua di mare, proveniente da cisterne interne
     dell’IFREMER, era pulita e non contaminata da virus.
Preparazione dei Norovirus utilizzati negli esperimenti
                   di bioaccumulo

       •   Sospensioni virali di Norovirus   GI. 1 e Norovirus     GII. 3
           (106   virus / g di feci)

       •   Virus estratto da feci diarroiche provenienti da pazienti
           ospedalizzati

       •   I campioni di feci hanno evidenziato la presenza di NoVs GI.1 e
           NoVs GII.3

       •   Le soluzioni virali preparate per i test di bioaccumulo sono
           state stoccate in frigo a 4°C
Esperimenti di bioaccumulo
•   No. 8 esperimenti

             Il bioaccumulo dei due singoli genotipi è stato testato in 3
        repliche

           Il bioaccumulo del cocktail contenente i due genotipi è stato
        testato in 2 repliche

• Ogni esperimento:
    – durata complessiva di dieci giorni (da 0 a 9)

    – utilizzo di tre vasche (A, B, C), più una quarta vasca contenente i campioni di
      Crassostea gigas utilizzati come controllo negativo

    – l’acqua delle vasche (300 mL per campione) e’ stata cambiata ogni 24 h con
      acqua di mare pulita

    – controllo quotidiano dei parametri ambientali prefissati e della vitalità degli
      esemplari di Crassostea gigas
Bioaccumulo (dal giorno 0 a giorno 9)
         singoli genotipi NoVs GI.1 e NoVs GII.3
                                            A   B   C
Giorno 0
vasca A : 32 campioni e soluzione NoVs

vasche B e C : 8 campioni rispettivamente
Bioaccumulo (dal giorno 0 a giorno 9):
            singoli genotipi NoVs GI.1 e NoVs GII.3
                                                       A   B   C
Giorno 0
vasca A : 32 campioni e soluzione di NoVs

Vasca A :
• Aggiunta di NoVs ogni 24h

• Prelievo di 8 campioni per valutare il bioaccumulo
i giorni 1     106virus/g feci
         3     3x106virus/g feci
         6     6x106virus/g feci
         9     9x106virus/g feci
Bioaccumulo (dal giorno 0 a giorno 9):
            singoli genotipi NoVs GI.1 e NoVs GII.3
                                                     A   B   C
Giorno 0
vasche B e C : 8 campioni rispettivamente

Vasca B :

• Aggiunta di una soluzione di NoVs            106
virus/g di feci il giorno 8 NoVs il giorno 8

• I campioni sono stati analizzati il giorno 9
dopo 24 h dall’aggiunta della soluzione virale.

• Verifica dei parametri di vitalità e attività di
filtrazione delle ostriche
Bioaccumulo (dal giorno 0 a giorno 9):
          singoli genotipi NoVs GI.1 e NoVs GII.3
                                                 A   B   C
Giorno 0
vasche B e C : 8 campioni rispettivamente.

Vasca C :

• Aggiunta di una soluzione di NoVs 9 x 106
virus/g di feci il giorno 8

• I campioni sono stati analizzati il giorno 9
dopo 24 h dall’aggiunta della soluzione virale

• Differenze dose-dipendenti dell’attività di
bioaccumulo di Crassostea gigas.
Bioaccumulo (dal giorno 0 a giorno 9):
               cocktail di NoVs GI.1 e NoVs GII.3
                                                           A   B   C
Giorno 0
vasche A, B e C : 16 campioni rispettivamente
Vasca A :
•Aggiunta ogni 24h di cocktail di NoVs

Vasca B :
•Aggiunta ogni 24h di NoVs GI.1

Vasca C :
•Aggiunta ogni 24h di NoVs GII.3

•   Vasca A analisi del bioaccumulo del cocktail virale.

•   Vasche B e C controllo per evidenziare
competizione nell’attività di bioaccumulo tra i due
genotipi virali
Bioaccumulo (dal giorno 0 a giorno 9):
               cocktail di NoVs GI.1 e NoVs GII.3
                                                     A   B   C
Vasche A, B e C :
• Prelievo di 8 campioni rispettivamente i giorni:

1     106virus/g feci dopo 24 h di bioaccumulo

                             e

9     9x106virus/g feci dopo 9 gg di bioaccumulo
Estrazione acidi nucleici
                10µL mengo         Eluizione dei           Concentrazione
                                   virus:                  dei virus:
                                   •glycine pH 9,5         •PEG
                                   •chloroforme-           •agitation 1h; 4°C
                                   butanol
                                   •cat floc T
Dissezione        1,5g tessuto
del tessuto       digestivo
 digestivo        sminuzzato
                                                          Lisi dei virus:
                                                          (Nuclisens Lysis
                                                          Buffer,
                                                          Biomérieux®)
                                 Purificazione degli acidi
  Eluizione degli                nucleici
  acidi nucleici                 (Minimag Biomérieux ®)

       100 µL
Protocollo Real-Time PCR

• Mix RT-PCR                                      Profilo termico:
  (kit Platinum Quantitative
   RT-PCR ThermoScript One-        Step                       Temperature    Number
   Step System –                description                     and time    of cycles
   INVITROGEN)
                                    RT                           55°C          1
                                                                  1 h
 2x Thermoscript reaction      Preheating                       95°C          1
  mix                                                            5 min
 Primer 1 (12,5 μM)
                                                                  95°C
 Primer 2 (22,5 μM)
                               Amplification   Denaturation      15 sec        45
 Probe (6,5 μM)
 ROX (50x)
 ThermoScript Plus /                          Annealing-     60°C 1 min
  Platinum Taq
                                               extention      65°C 1 min
 Acqua
 RNA
3.             BIOACCUMULO DI NOROVIRUS IN CRASSOSTEA GIGAS

                                                                 RISULTATI
NoVs GI.1 concentrato 106/ grammo di feci
NoVs GI.1

106/g stool             10/03/2010                       13/04/2010                       27/04/2010
              Vasca A    Vasca B     Vasca C   Vasca A    Vasca B     Vasca C   Vasca A    Vasca B     Vasca C

              1,8x103                          9,5x103
    D1                                                                          8,5x103

              7,5x103                          9,1x103
    D3                                                                          4,5x104

              3,5x104                          4,5x104                          7,1x104
    D6

              6,5x104    4,5x103     3,9x104   3,5x104    5,4x104     7,7x104   9,5x104    1,0x104     2,0x105
    D9

Vasca A :
I risultati nei giorni 1, 3, 6 e 9 si discostano di poco nelle tre repliche,
variando tra loro di meno di un logaritmo.

La concentrazione virale nell’arco dei nove giorni ha seguito un trend positivo
RISULTATI

NoVs GII.3 concentrato 106/ grammo di feci
NoVs II.3

106/g stool             16/02/2010                       10/03/2010                       13/04/2010
              Vasca A    Vasca B     Vasca C   Vasca A    Vasca B     Vasca C   Vasca A Vasca B        Vasca C

              1,3x106                          1,2x104
    D1                                                                          5,2x104

              2,8x106                          1,3x105
    D3                                                                          3,3x105

              3,2x106                          1,4x105                          6,0x105
    D6
    D9        9,6x106    1,1x106     1,7x107   3,4x105    2,1x105     7,0x105   4,9x105   6,1x104      8,5x105

     Vasca A :
     La concentrazione virale nell’arco dei nove giorni è costantemente in
     crescita in tutte e tre le prove

     Concentrazioni di virus più alte sono state evidenziate nella prima
     prova (mese di febbraio).
RISULTATI

  NoVs GI.1 concentrato 106/ grammo di feci
  NoVs GI.1

  106/g feci             10/03/2010                       13/04/2010                       27/04/2010
               Vasca A    Vasca B     Vasca C   Vasca A    Vasca B     Vasca C   Vasca A    Vasca B     Vasca C

               1,8x103                          9,5x103                          8,5x103
      D1

               7,5x103                          9,1x103                          4,5x104
      D3

               3,5x104                          4,5x104                          7,1x104
      D6

               6,5x104    4,5x103     3,9x104   3,5x104    5,4x104     7,7x104   9,5x104    1,0x104     2,0x105
      D9

Vasca B
La capacità di filtrazione permane immodificata fino all’ultimo giorno della
sperimentazione, le condizioni ambientali erano ottimali, bioaccumulo maggiore di
quello osservato nelle ostriche in vasca A il giorno 1.

Vasca C
Le ostriche hanno bioaccumulato in 24h una quantità di virus pari o di poco
superiore a quanto evidenziato nella vasca A
RISULTATI

                                      NoVs GI.1 (106/ grammo di feci)

• Nelle stesse condizioni di
sperimentazione e a parità di
concentrazione virale, i campioni
di Crassostea gigas tendono a
bioaccumulare maggiormente
 NoVs GII.3.
                                      NoVs GII.3 (106/ grammo di feci)

• La differenza tra i risultati di
bioaccumulo è infatti di circa un
logaritmo.
RISULTATI

Cocktail (NoVs GI.1 + NoVs GII.3) concentrato 106/ grammo di feci

  NoVs
  GI.1+GII.3

  106/g stool                 27/04/2010                              18/05/2010
                    Vasca A                                 Vasca A
                                    Vasca B   Vasca C                       Vasca B   Vasca C
                 GI.1     GII.3                          GI.1     GII.3
      D1        1,0x104   2,5x104   8,5x103   8,1x104   1,1x104   9,5x104   5,0x103   6,4x105
      D9        2,0x105   1,4x105   9,5x104   4,0x105   3,2x105   2,7x106   6,0x105   1,5x106

• Riconfermata la maggiore capacità di bioaccumulo di NoVs GII. 3 sia se
miscelato nel cocktail, sia se aggiunto singolarmente.
CONCLUSIONI
•   Metodica Real Time RT PCR efficace per la ricerca dei Norovirus (Nota
    MinSan 24/11/2009)

•   Vasta circolazione di Norovirus in molluschi bivalve raccolti e
    commercializzati nella Regione Campania (57% di positività)

•   Presenza di Norovirus appartenenti ai genogruppo II in tutti i campioni
    positivi

•   Presenza di Norovirus in allevamenti di area A

•   Più del 50% di positività in campioni provenienti da punti vendita
    autorizzati

•   I campioni di Crassostea gigas hanno bioaccumulato una quantità di virus
    costantemente in crescita

•   Il genotipo GII. 3 è il patotipo del genere Norovirus più stabile nel
    tessuto digestivo dei molluschi filtratori

•   In compresenza di Norovirus GI. 1 e GII. 3, i campioni di Crassostea
    gigas hanno bioaccumulato entrambi i genotipi virali
    (non esiste immunità crociata per NoVs)
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