Yersinia enterocolitica

Caratteristiche

Yersinia enterocolitica è un batterio del genere Yersinia appartenente alla famiglia delle Yersiniaceae. Si tratta di una specie patogena per l’uomo insieme ad altre due specie di interesse medico: Yersinia pestis (agente eziologico della peste) e Yersinia pseudotuberculosis. Infatti tale batterio causa gastroenteriti e altre affezioni intestinali.

È un coccobacillo e possiede le seguenti caratteristiche:

  • gram-negativo
  • anaerobio facoltativo
  • asporigeno
  • ossidasi negativo
  • ureasi positivo
  • in grado di fermentare il glucosio con produzione di acidi (e scarsa o nessuna produzione di gas)
  • generalmente mobile tramite flagelli peritrichi
  • psicrotrofo: è stata osservata crescita nel range di temperatura compreso tra -2°C e 45°C, con optimum tra 22°C e 29°C. Quindi la refrigerazione risulta essere un sistema poco efficace per controllare la contaminazione degli alimenti. È resistente anche al congelamento e può addirittura sopravvivere in alimenti surgelati per lunghi periodi.

Infine Y. enterocolitica è una specie ubiquitaria, ampiamente distribuita nell’ambiente terrestre e nelle acque di laghi, pozzi e ruscelli.

Immagine di Yersinia enterocolitica al microscopio elettronico a scansione (SEM)
Figura 1 – Ricostruzione 3D al computer di Y. enterocolitica basata su immagine al microscopio elettronico a scansione (SEM). (Fonte CDC)

Filogenesi

DominioProkaryota
RegnoBacteria
PhylumProteobacteria
ClasseGammaproteobacteria
OrdineEnterobacterales
FamigliaYersiniaceae
GenereYersinia
SpecieY. enterocolitica

Morfologia delle colonie

Su CIN agar, terreno principalmente utilizzato per l’isolamento di Y. enterocolitica da campioni clinici e alimentari, le colonie tipiche presentano un aspetto ad occhio di bue, con il centro di colore rosso scuro e una corona esterna trasparente.

morfologia delle colonie di Y. enterocolitica su CIN agar
Figura 2 – morfologia delle colonie di Y. enterocolitica su CIN agar
(Fonte Biolife Italiana)

Patogenesi

Il primo focolaio di Yersiniosi, a seguito del consumo di latte al cioccolato contaminato, è stato riportato nel 1976 a New York.

La principale via di trasmissione è quella oro-fecale, attraverso il consumo di cibo contaminato, principalmente di origine animale come carne di maiale cruda o poco cotta. Tuttavia si riportano focolai epidemici di origine alimentare associati al consumo di latticini, carne di pollame, prodotti ortofrutticoli e frutti di mare. Si sono anche verificati casi di trasmissione indiretta persona-persona attraverso la trasfusione di sangue infetto e a tale modalità di trasmissione risulta correlata una maggiore letalità della malattia.

La dose infettante per l’uomo non è conosciuta, ma si stima sia pari ad una concentrazione di circa 104 – 106 UFC/ml.

Ad oggi si distinguono 6 biotipi di Y.enterocolitica (1A, 1B, 2, 3, 4, 5) e più di 70 sierotipi. A parte il biotipo 1A, i biotipi 1B e 2-5 risultano patogeni.

Le basi genetiche della patogenicità sono da ricercare in geni a localizzazione cromosomica (ail, inv, yst) e in geni a localizzazione plasmidica (yadA, yop nel plasmide denominato pYV). Inizialmente Y. enterocolitica colonizza il tratto intestinale (nello specifico l’ileo terminale e il tratto prossimale del colon). Poi il batterio aderisce e attraversa le cellule epitaliali intestinali, raggiungendo la sottomucosa. Secondo alcuni studi i batteri vengono fagocitati e raggiungono i linfonodi mesenterici attraverso il sistema linfatico o anche il fegato e la milza attraverso il flusso sanguigno. Qui il batterio si replica all’interno di microascessi.

Sintomatologia e terapia

Il quadro clinico da Yersiniosi può variare a seconda di una serie di fattori quali l’età e lo stato di salute del soggetto e il sierotipo che ha generato l’infezione. Generalmente i sintomi comprendono diarrea, febbre, dolori addominali nel lato inferiore destro, nausea e vomito. La yersiniosi è un’infezione del tratto gastroenterico auto-limitante: il trattamento prevede la terapia di supporto. Se necessaria, viene applicata anche la terapia antibiotica.

Metodi di identificazione

Nel corso degli anni sono stati sviluppati vari metodi di identificazione: metodi colturali, metodi molecolari e metodi immunologici. I metodi colturali permettono di determinare la presenza di cellule vitali nel campione analizzato, mentre quelli immunologici e molecolari permettono di ricercarne rispettivamente proteine e geni.

Metodi colturali

Il metodo colturale citato dalla legislazione alimentare quale metodo ufficiale di riferimento per la ricerca di Y. enterocolitica patogena in alimenti, mangimi e tamponi superficie è il metodo ISO 10273. Esso prevede le seguenti fasi:

  • arricchimento selettivo in due differenti brodi: PSB e ITC
  • trattamento alcalino del brodo di arricchimento: in questo modo si riduce la flora competitiva e si seleziona specificatamente per Y. enterocolitica che può moltiplicarsi in ambiente alcalino
  • piastramento su CIN agar e altro terreno cromogeno
  • fase di conferma delle colonie tipiche mediante conferme biochimiche e/o molecolari

In genere vengono utilizzati differenti terreni per l’isolamento delle colonie tipiche (MacConkey agar, Hektoen enteric agar, XLD, CIN, virulent Y. enterocolitica (VYE).

Tuttavia i metodi colturali di solito sono caratterizzati da lunghi tempi di incubazione e da elevati costi e pertanto nel corso del tempo sono state sviluppate altre tecniche da usare anche in combinazione, al fine di aumentare l’affidabilità del risultato analitico.

Metodi molecolari

La tecnica molecolare più diffusa è la PCR (Polymerase chain reaction), basata sull’amplificazione delle seguenti sequenze target: ail (attachment and invasion locus), inv (invasin) o yst (Yersinia stable toxin), geni di virulenza. Tale tecnica presenti i vantaggi di essere veloce e maggiormente sensibile rispetto ai metodi colturali, tuttavia sostanze inibenti presenti all’interno degli alimenti analizzati possono interferire con il risultato analitico ed inoltre non si è in grado di differenziare cellule vitali da quelle non vitali.

Metodi immunologici

I metodi immunologici si basano sull’identificazione di proteine specifiche del microrganismo target. Attualmente i metodi immunologici in uso per la ricerca di Y. enterocolitica prevedono l’utilizzo di test di agglutinazione: si tratta di kit presenti in commercio in cui particelle rivestite di anticorpi specifici incluse nel kit si legano all’antigene eventualmente presente nel campione testato formando una reazione di agglutinazione visibile.

Fonti

  • James M. Jay, Martin J. Loessner, David A. Golden. Modern Food Microbiology – Seventh Edition. Springer. ISBN 978-88-470-0785-7
  • Muhammad Shoaib, Aamir Shehzad, Husnain Raza, Sobia Niazi, Imran Mahmood Khan, Wasim Akhtar, Waseem Safdar anZhouping Wang. A comprehensive review on the prevalence, pathogenesis and detection of Yersinia enterocolitica. Royal Society of Chemistry 2019, 9, 41010-41021.
  • Agata Bancerz-Kisiel, Marta Pieczywek, Piotr Lada and Wojciech Szweda. The Most Important Virulence Markers of Yersinia enterocolitica and Their Role during Infection. Genes 2018, 9, 235.
  • Anna Fàbrega, Jordi Vila. Yersinia enterocolitica: pathogenesis, virulence and antimicrobial resistance. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2012, 30 (1), 24-32.

Foto dell'autore

Teresa Stefanelli

Sono laureata in Biologia Evoluzionistica all'Università degli Studi di Padova. Ho esperienza nelle analisi microbiologiche ed ecotossicologiche e attualmente mi occupo dell'assicurazione e del controllo qualità di un'azienda conserviera del gruppo Viander Spa. Sono da sempre affascinata dalla teoria dell'evoluzione e in particolare dal meccanismo evolutivo della selezione sessuale. Ma con la microbiologia è stato amore a prima vista e spero di rendere accessibile ai più questo mondo meraviglioso.

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