Batteriologia

Listeria: capire come si comporta un “super cattivo”

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By Sofia Allegra

Prima di fronteggiare un nemico, è fondamentale conoscere come si comporta per poter prevedere le sue mosse e sconfiggerlo. Questo principio generale è valido anche nell’ambito della sicurezza alimentare. Vediamo il caso di un nemico temibile come Listeria.

Presentiamo il super cattivo in questione

Il genere Listeria è costituito da batteri ubiquitari, Gram-positivi e di forma bastoncellare. Di particolare interesse è Listeria monocytogenes, un patogeno dell’uomo che si trasmette attraverso gli alimenti e causa listeriosi, batteremia, encefalite e sepsi.

Figura 1 - Colture liquide di diversi ceppi di L. monocytogenes
Figura 1 – Colture liquide di diversi ceppi di L. monocytogenes [fonte: Allegra S.]

Il sito della World Health Organization (WHO) definisce la listeriosi come una delle più serie e severe malattie trasmesse dagli alimenti. Anche se i casi sono pochi, l’alto tasso di mortalità associato a questa infezione la rende causa di forti preoccupazioni per la salute pubblica.

L’ingestione di cibo fortemente contaminato da L. monocytogenes è la principale via di infezione; tuttavia, essa può anche trasmettersi tra persone, e in particolare dalle donne incinte ai figli prima della nascita. Tra gli alimenti più frequentemente associati alla listeriosi troviamo quelli che hanno una lunga shelf life in condizioni di refrigerazione (infatti L. monocytogenes tollera bene le basse temperature) e alimenti che vengono consumati senza cottura.

Inoltre, le acque di irrigazione e i terreni su cui si svolgono attività agricole ospitano ceppi multiresistenti (MDR multidrug-resistant) di L. monocytogenes che contaminano facilmente i prodotti agricoli freschi, costituendo una minaccia per la sicurezza igienico sanitaria degli alimenti da essi derivati.

Le sue armi segrete

I meccanismi alla base della resistenza di L. monocytogenes agli antimicrobici sono lo sviluppo di cellule persisters – una frazione della popolazione totale che si trova in uno stato dormiente, metabolicamente rallentato, nel quale il bersaglio per i farmaci antibatterici e antibiotici non è attivo – e la formazione di biofilm – popolazione di batteri fisicamente uniti tra loro o adesi ad una superficie e incapsulati in una matrice extracellulare prevalentemente polisaccaridica da essi stessi prodotta che li protegge dall’ambiente.

A causa degli alti tassi di ospedalizzazione e di mortalità correlati alle sue infezioni, nonostante si siano sviluppati trattamenti e agenti di biocontrollo per contrastare L. monocytogenes, questo patogeno rimane una minaccia alla sicurezza igienico sanitaria degli alimenti. La situazione è ulteriormente aggravata dall’aumento della tolleranza del patogeno agli antimicrobici. 

Studiare il nemico

Abbiamo detto che la listeriosi causata da L. monocytogenes genera molta preoccupazione nell’ambito della salute pubblica in quanto è associata ad un alto tasso di mortalità. Lo studio di un “surrogato”, ossia un microrganismo che presumibilmente si comporta come  L. monocytogenes ma non è patogenico, ha permesso di approfondire la comprensione del comportamento di L. monocytogenes anche al di fuori dei laboratori.  

Ma perché serve un surrogato? È fondamentale capire come L. monocytogenes sopravvive e cresce negli alimenti per prevederne il comportamento nell’ambito del food processing, ma studi effettuati in laboratorio possono solo in parte cercare di replicare l’ambiente produttivo e la sua complessità. D’altra parte, utilizzare L. monocytogenes negli ambienti produttivi non è sicuro a causa dell’elevato rischio di esporre individui fragili al patogeno. Di conseguenza, è necessario utilizzare un surrogato per studiare il comportamento di L. monocytogenes negli alimenti e negli ambienti in cui avviene il processing. Per la sua vicinanza genetica a L. monocytogenes, Listeria innocua viene spesso usata come surrogato del patogeno, ma rimane da capire quanto e quando L. innocua sia adatta a questo scopo.

Non è sempre così semplice

Dalla letteratura attuale emerge come in alcune situazioni potrebbe non essere prudente utilizzare L. innocua come surrogato di L. monocytogenes senza avere precedentemente avuto conferma che siano simili per un determinato fenotipo (ossia caratteristica o comportamento). Infatti, sempre più ricerche dimostrano l’esistenza di differenze nella risposta agli stress dei due microrganismi e anche di differenze tra vari sottogruppi di L. monocytogenes. Per ricerche in questo ambito è quindi diventato necessario tenere conto di tali differenze e bisogna considerare che potrebbero essere necessari più surrogati per modellizzare correttamente un determinato sottogruppo o una specifica situazione. 

Teniamo in considerazione il campo di battaglia

In aggiunta a ciò, un ceppo di L. innocua, appositamente scelto perché ottimo surrogato di L. monocytogenes in laboratorio, potrebbe non essere una valida opzione come surrogato in una struttura produttiva o in un impianto pilota dove potrebbero successivamente essere lavorati prodotti per il consumo umano. Per esempio, in alcuni casi si effettuano dei tamponi degli ambienti di produzione che vengono analizzati solamente per Listeria al livello di genere (dunque non si fa distinzione tra specie diverse dello stesso genere), e in caso di esito positivo si procede alla pulizia e alla sanificazione dell’ambiente e a nuovi tamponi. Perciò se si utilizza come surrogato L. innocua e alla fine dell’esperimento non viene completamente eliminato, l’esito del tampone sarà positivo con conseguenti procedure di pulizia e sanificazione che sono in realtà superflue e hanno un costo in termini economici e di tempo sottratto alla produzione. Situazioni come questa portano a ritenere che il surrogato ideale sarebbe una specie non virulenta e non appartenente al genere Listeria e che avrebbe le pertinenti caratteristiche di L. monocytogenes. 

Perciò, servono metodi per selezionare in modo preciso surrogati validi per specifici ambienti e condizioni, poiché non può esistere un unico ceppo (di L. innocua o altre specie) che sia adatto per ogni studio.

Potrebbero anche esserci delle situazioni in cui un ceppo appartenente ad un altro genere sia più adatto di L. innocua come surrogato di L. monocytogenes. Questo è vero, ad esempio, quando è richiesto che il surrogato abbia una stringenza maggiore di L. monocytogenes in uno specifico sistema produttivo. 

Figura 2 - Analisi di L. monocytogenes in piastra da microbiologia
Figura 2 – Analisi di L. monocytogenes in piastra da microbiologia [fonte: Allegra S.]

La strategia vincente

Anche se L. innocua è un candidato teoricamente ideale da usare in situazioni in cui non è possibile studiare L. monocytogenes, le ricerche dovrebbero precedentemente stabilire se il particolare ceppo candidato di L. innocua sia adatto. Tra l’altro, bisogna anche tenere in considerazione che in alcuni casi potrebbe essere più appropriato scegliere un ceppo surrogato da altre specie o altri generi.

Fonti

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