Listeria monocytogenes e listeriosi: la sfida per il vaccino

Listeria monocytogenes è uno dei principali agenti patogeni responsabile delle tossinfezioni alimentari. Può causare listeriosi, una malattia infettiva con mortalità molto elevata, tra il 20 ed il 30%. Ad oggi non esiste ancora un vaccino approvato dagli enti ufficiali ma – grazie ad uno studio condotto all’Università Yangzhou in Cina – presto potremmo avere un vaccino efficace contro la listeriosi. Scopriamolo insieme!

Università Yangzhou, Cina
Fig 1 – Università Yangzhou, Cina. Fonte [(2) Yangzhou University | Facebook]

Caratteristiche del patogeno

Listeria monocytogenes è un batterio flagellato Gram-positivo, che causa una severa forma di Listeriosi in soggetti immunodepressi, anziani, donne incinte e neonati. In essi si manifesta con complicanze come encefalite, meningite, sepsi ed aborto spontaneo. Nei soggetti immunocompetenti di solito non manifesta sintomi evidenti, solo in alcuni casi può provocare gastroenterite. Listeria monocytogenes si trova principalmente nelle feci di molti animali. La sua diffusione parte dal cibo, infatti può contaminare ogni livello della catena alimentare. Gli alimenti in cui è maggiormente diffuso sono carne e pesce poco cotti, latte non pastorizzato e cibi preconfezionati. Il patogeno presenta 13 diversi sierotipi, di questi 1/2a 1/2b 1/2c e 4b sono responsabili del 90% dei casi d’infezione in Europa. L’infezione da Listeria monocytogenes rappresenta – soprattutto nei paesi occidentali – un enorme problema per la sanità pubblica. A causa dei focolai epidemici scoppiati negli ultimi anni in Sud Africa, Stati Uniti ed Europa, e dell’emergere di nuovi ceppi iper-virulenti e farmaco-resistenti è nata nuovamente la sfida per la ricerca di un vaccino efficace.

Listeria monocytogenes a microscopio elettronico
Fig 2 – Listeria monocytogenes a microscopio elettronico [Fonte:Wikipedia]

Prevenzione

I metodi di prevenzione attuali passano attraverso quelle che sono le comuni norme igieniche, applicate in generale per tutte le tossinfezioni alimentari. Le raccomandazioni più comuni sono:

  • cuocere attentamente il cibo derivante da animali;
  • evitare tutti i cibi prodotti con latte non pastorizzato;
  • evitare i prodotti preconfezionati e già pronti;
  • lavare le mani e tutti gli strumenti di lavoro dopo aver manipolato alimenti crudi;
  • mantenere la temperatura del frigo entro i 4°C e quella del congelatore entro i -17°C.

E’ chiaro, dunque, che la commercializzazione di un vaccino efficace rappresenterebbe una svolta importantissima nella lotta a Listeria monocytogenes.

I primi passi dello studio

Il vaccino candidato per Listeria, chiamato NTSNΔactA/plcB/orfX , appartiene alla classe dei vaccini attenuati.
Per la sua costruzione si è utilizzato un ceppo del sierotipo 4b, isolato da un focolaio di listeriosi ovina, sul quale hanno creato una tripla delezione per tre geni, posizionati sul cromosoma LIPI-1: actaA, plcB e orfX. Il ceppo a tripla delezione è stato poi testato su due modelli murini differenti: BALB/c e C57BL/6.

BALB/C
Fig 3 – BALB/C Fonte: [Wikipedia]
C57BL/6
Fig 4 – C57BL/6 Fonte: [Wikipedia]

I primi test effettuati hanno riguardato la sicurezza. Per fare ciò, gli studiosi hanno formato tre gruppi di questi i primi due hanno ricevuto rispettivamente il ceppo mutante ed il ceppo parentale, mentre il terzo, in quanto gruppo di controllo, ha ricevuto un’iniezione di soluzione tampone salina PBS. In seguito, 9 giorni post-infezione milza e fegato sono stati rimossi ed omogeneizzati, ed è stata effettuata una conta batterica. Per un ulteriore controllo, hanno monitorato il peso corporeo dei topi prima e dopo l’infezione, in modo da verificare l’insorgenza di cambiamenti fisici. Da questi primi test è emerso che il ceppo mutante non ha la stessa capacità di proliferazione, né la stessa virulenza, del ceppo parentale e che non ha provocato cambiamenti significativi negli organi o nel peso corporeo dei topi, decretandone la sicurezza.

Colonia Listeria monocytogenes su terreno blood agar
Fig 5 – colonia Listeria monocytogenes su terreno blood agar. Fonte: [Flickr.com]

La risposta immunitaria

Una volta testata la sicurezza, hanno effettuato diversi test per capire se effettivamente venisse generata una risposta immunitaria. I topi hanno ricevuto due iniezioni sottocutanee, metodo “prime-boost”, ripetute a distanza di 14 giorni. Successivamente tramite ELISA hanno stimato i livelli di anticorpi, e grazie alla tecnica di qRT-PCR è stata misurata l’espressione trascrizionale delle citochine.

I risultati

Non solo il vaccino attenuato a tripla delezione risulta geneticamente stabile ma riesce anche ad indurre una buona risposta immunitaria, sia umorale che cellulare. Tramite saggio con ELISA si è stimata un importante produzione di IgG, ed inoltre anche il livello di citochine è risultato più alto rispetto a quello stimato nel gruppo di controllo. L’aspetto più interessante però, è che questo potenziale vaccino per Listeria ha indotto una protezione crociata, conferendo una risposta immunitaria del 100% sia per il sierotipo 4b che per il sierotipo 1/2b.

L’ultima sfida

A questo punto la prova del nove finale: i topi hanno ricevuto un’iniezione con il ceppo parentale e/o un ceppo appartenente al sierotipo 1/2b e sono stati monitorati per circa due settimane. La malattia non si è manifestata!

Conclusioni

Listeria monocytogenes rappresenta da sempre un problema non indifferente per la salute pubblica. Nonostante focolai ed epidemie si verifichino raramente, continua a mietere vittime, basti pensare che dal 2015 al 2018 in Italia, si sono verificati ben 47 casi di listeriosi, di cui 9 fatali. L’identificazione sempre più frequente di nuovi ceppi mutanti, ha spinto i ricercatori a trovare una valida alternativa alle comuni misure di prevenzione e a riaprire la ricerca sul vaccino. Ad oggi, nonostante siano tantissimi i trial clinici in corso, non ne esiste ancora uno approvato dagli enti preposti, come l’AIFA o l’FDA. Grazie però ai risultati incoraggianti ottenuti in questa prima fase di studio, un vaccino per Listeria attenuato con una tripla delezione potrebbe essere un ottimo candidato per prevenire e controllare l’insorgenza di listeriosi nell’uomo. Non ci resta che aspettare ulteriori passi avanti ed incrociare le dita!

Fonti

Crediti immagini

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