eval(ez_write_tag([[300,250],’microscopemaster_com-box-2′,’ezslot_5′,113,’0′,’0′]));SalmonellaClassificazione, cause, microscopia, trattamento e prevenzione

Maggio 22, 2021admin

Panoramica

Salmonella comprende un gruppo di batteri bacillo gram-negativi che causa intossicazione alimentare e la conseguente infezione del tratto intestinale. Mentre alcune infezioni possono essere facilmente trattate, alcuni ceppi hanno dimostrato di resistere al trattamento antibiotico e sono quindi mortali. Per questo motivo, le infezioni non devono essere sottovalutate.

Ci sono due specie principali che includono:

S. bongori
S. enterica

Classificazione

Il genere Salmonella è strettamente legato ai batteri Escherichia coli e si suggerisce che si sia differenziato dai batteri (E. coli) circa 150 milioni di anni fa. Come tale, si è adattato e può essere trovato in diverse nicchie nell’ambiente.

Diversi metodi di classificazione di Salmonella sono stati suggeriti finora. Nessun singolo metodo/approccio è stato concordato all’unanimità.

Quella che segue è una delle classificazioni più recenti utilizzata dal Center for Disease Control (CDC) secondo le raccomandazioni dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS):

Dominio: Batteri – Come batteri, le Salmonelle sono procarioti con una struttura cellulare semplice che manca di organelli legati alla membrana.
Ordine: enterobacteriales – Bastoncini Gram-negativi (Bacillus) che tipicamente si muovono usando flagelli e non formano endospore/microcisti
Famiglia: Enterobacteriaceae – Questa è l’unica famiglia dell’ordine enterobacteriales ed è composta da batteri gram-negativi a forma di bastoncino.
Genere: Salmonella
Specie: S. bongori e S. enterica
Sottospecie: S. bongori ha una sola sottospecie denominata sottospecie V.

The following are subspecies of Salmonella enterica:

enterica I
salamae II
arizonae IIIa
diarizonae IIIb
houtenae IV
indica VI

* In addition to the subspecies, there are also various serotyes of Salmonella that have been suggested to range from 2,200 to about 4,400 serotypes/serovar.

* Serotype grouping is based on cell surface antigens.

Serotypes (Kauffman Classification)

With regards to Salmonella serotypes, the bacteria has been shown to possess three types of antigen. These include antigen H (flagella antigen), antigen O (somatic antigen) and Vi (capsular). These antigens play an important role when it comes to grouping or serotyping the organisms.

Antigens – This antigen is composed of lipopolysaccharide. Chiamato anche antigene somatico, l’antigene O si trova sulla membrana esterna ed è tipicamente determinato dalla sequenza di zuccheri.

Antigene H – Questo include le proteine che si trovano sul flagello dei batteri. L’antigene H si presenta come fase 1 o fase 2 (o entrambi in alcuni casi). Mentre possono presentarsi in una di queste forme, è stato anche dimostrato che gli organismi passano da una fase all’altra. Attualmente, gli studi hanno identificato ben oltre 1800 sierovari in questa classificazione.

L’antigene Vi – Vi si trova in pochi sierovari ed è un antigene superficiale che si sovrappone all’antigene O. Come tale, è un antigene addizionale che si trova in organismi come Salmonella typhi e Salmonella paratyphi C dove gioca un ruolo importante nella conferma della determinazione del sierotipo.

* La sierotipizzazione è condotta utilizzando una coltura pura degli organismi isolati su agar non selettivo. Alcuni dei media che possono essere utilizzati includono: Triple Sugar Iron (TSI), Tryptic Soy Agar (TSA) o Nutrient Agar.

* I test di agglutinazione prevedono l’utilizzo di antisieri polivalenti e monovalenti.

Evoluzione e nicchia ecologica

Secondo studi scientifici, Salmonella si è evoluta (da E. coli) per oltre 150 milioni di anni attraverso alterazioni genetiche, che hanno portato a cambiamenti nell’ecologia del patogeno.

Evolvendosi in un gruppo complesso composto da ben oltre 2300 sierotipi geneticamente/fenotipicamente diversi, il batterio ha dimostrato di essere capace di infettare una vasta gamma di ospiti (sia vertebrati che invertebrati).

Nel corso della loro evoluzione, le Salmonelle hanno anche dimostrato di essere capaci di adattarsi e sopravvivere in diversi habitat dell’ambiente e per questo vengono chiamate Salmonelle ambientali.

Queste sono alcune delle nicchie ecologiche in cui si possono trovare diverse specie e sierotipi di Salmonella:

Acqua – Specie come S. enteriditis hanno dimostrato di sopravvivere in acqua. Mentre vari altri sierotipi hanno dimostrato di essere in grado di vivere e sopravvivere in corpi idrici come ruscelli, laghi, fiumi ecc., la loro sopravvivenza e durata di vita dipende in gran parte da una varietà di fattori come la temperatura, il livello di ossigeno, la contaminazione (facce di animali ecc.) e la flora concorrente tra gli altri.

Per esempio, per alcune specie, è stato dimostrato che la riproduzione è ampiamente favorita dalla temperatura calda dell’acqua e dalla contaminazione con feci animali che forniscono una fonte di nutrimento. In questi ambienti, la fauna acquatica come le rane può fungere da serbatoio, giocando un ruolo secondario nella diffusione degli organismi.

Fogna – Serovar come S. paratyphi B hanno dimostrato di vivere e moltiplicarsi nei fanghi di depurazione a circa 10 gradi Celsius. In uno studio particolare in Svezia, il batterio non poteva essere attribuito a nessuna fonte animale ed è stato quindi suggerito di vivere liberamente in questa particolare nicchia.

Nel caso in cui tali liquami vengano scaricati in altri ambienti come fiumi, mare e suolo, possono diffondersi e continuare a moltiplicarsi. Questo è anche un metodo attraverso il quale possono alla fine infettare gli animali e gli esseri umani.

Uccelli e animali selvatici – È stato dimostrato che i livelli di Salmonella portati da diversi uccelli variano. Per esempio, mentre i piccioni che vivono liberi portano circa il 17% di Salmonella (S. typhimurium), è stato dimostrato che i piccioni sportivi e da riproduzione portano livelli molto più alti di batteri, mentre le anatre selvatiche sono risultate portare livelli molto più bassi.

Mentre è stata segnalata la trasmissione all’uomo da alcuni uccelli, la maggior parte degli uccelli, compresi i gabbiani, hanno dimostrato di svolgere un ruolo di vettore, trasferendo i batteri da un sito all’altro.

Animali selvatici e da zoo hanno anche dimostrato di essere fonti di serovar esotici e rari. Il tasso di trasporto di questi animali dipende in gran parte dal tipo di animale e dal suo habitat. Nei rettili, le malattie non sono segnalate frequentemente come nel caso di alcuni uccelli e animali selvatici.

* Gli animali agricoli e domestici hanno dimostrato di contribuire alla contaminazione soprattutto attraverso la catena alimentare umana. Data la loro esposizione ai batteri nel loro ambiente, il pollame ha dimostrato di essere una fonte significativa di Salmonella.

Le specie di Salmonella possono anche essere trovate in:

Alimenti animali
Alimenti caseari
Flora acquatica

* La Salmonella sopravvive in organismi a cellule semplici come le amebe. In questi organismi, il batterio usa un sistema di secrezione per proteggersi dagli enzimi che possono degradarlo.

Metabolismo

I batteri della salmonella sono anaerobi facoltativi che sono capaci di fermentare glucosio, mannitolo e sorbotolo.

Come tali, la maggior parte dei batteri di Salmonella hanno le seguenti caratteristiche:

Possono crescere aerobicamente o anaerobicamente – Questo significa che possono crescere anche in presenza di ossigeno. Mentre sono capaci di usare l’ossigeno per la respirazione, possono anche sopravvivere attraverso la respirazione anaerobica fermentando composti organici. Qui, tuttavia, la via fermentativa è l’accettore finale di elettroni nel processo.
Preferiscono usare l’ossigeno per una maggiore resa di energia durante la respirazione – Come tale, la maggior parte delle Salmonelle prospera in presenza di ossigeno. Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che in presenza di sostanze facilmente fermentabili, un buon numero di questi batteri rinvia la fermentazione. In questo caso, gli zuccheri hanno dimostrato di reprimere gli enzimi respiratori, il che a sua volta favorisce la fermentazione minimizzando la respirazione. In assenza di questi zuccheri, così come di altre sostanze non fermentabili, c’è un aumento degli enzimi respiratori che aumenta la respirazione.
Rispetto all’anaerobiosi, il tasso di degradazione dello zucchero durante l’aerobiosi è minore.

* Mentre la maggior parte dei batteri di Salmonella fermenta glucosio, mannitolo e sorbotolo, S. arizonae è capace di fermentare il lattosio.

* La fermentazione degli zuccheri da parte di Salmonella porta alla produzione di acidi o gas.

Le Salmonelle sono anche catalasi positive e ossidasi negative, caratteristiche che vengono utilizzate anche per determinare la presenza dei batteri.

Alcune delle altre caratteristiche usate per identificare la presenza dei batteri nei test/reazioni biochimiche includono:

Non idrolizza l’urea
H 2 S positivo
Riduce il nitrato a nitrito
Lisina-Decarbossilasi positivo
Arginina-Diidrolasi variabile
Voges-Proskauer positivo

* La catalasi è un importante enzima presente nella Salmonella (così come in tutti gli altri organismi viventi che sono esposti all’ossigeno). In questi organismi, gli enzimi sono coinvolti nella decomposizione del perossido di idrogeno per produrre ossigeno e acqua. Questo aiuta a proteggere dai danni ossidativi delle cellule.

Infezione da salmonella

Naturalmente, l’infezione si acquisisce attraverso l’ingestione di acqua o cibi contaminati dai batteri. Tuttavia, può anche essere acquisita attraverso il contatto con uno qualsiasi dei portatori menzionati sopra.

Con oltre 2500 serovar di Salmonella identificati oggi, più di 1500 hanno dimostrato di appartenere alla sottospecie enterica. Questo gruppo è anche composto dalla maggior parte dei batteri che infettano diversi tipi di ospiti.

Diversi tipi di Salmonella colpiscono diversi ospiti, il che ha portato i membri delle sottospecie ad essere divisi in tre gruppi principali in base al tipo di ospite che infettano (ampia specificità dell’ospite).

Specificamente:

Serovars non limitati – Questo gruppo comprende i sierovars S. typhimurium e S. enteritidis che infettano esseri umani, pollame, suini, topi e bovini.

Infezioni causate da questi organismi:

Enterocolite (esseri umani)
Septicemia nei topi
Asintomatica nei bovini e nel pollame

Host adapted – include i serovar S. dublin e S. cholerasuis. Gli ospiti di questi batteri includono bovini, suini, polli, topi e raramente infettano gli esseri umani.

Infections include:

Enterocolitis in cattle (as well as septicemia)
Fatal systemic infections in swine
Bacteremia in human beings as well as in mice

Host restricted – This group includes serovars S. typhi, S. gallinarum, and S. abortusequi. These bacteria are found in horses, human beings and poultry.

Infections in the host include:

Typhus
Diarrhea
Septice

* With regards to host specificity, typhi and paratyphi serovars only cause diseases in human beings.

Virulence Factors (Physiology)

Apart from host specificity, several other factors play an important role in the successful infection of the host.

Endotossina – Come molti altri batteri Gram-negativi, alcune specie di Salmonella come la Salmonella typhi producono endotossina (lipopolisaccaridi (LPS)), che è una sostanza tossica che viene prodotta quando la membrana esterna dell’organismo viene distrutta. Questo aumenta l’infezione da Salmonella e l’infiammazione nel sito colpito.
Capsula – S. typhi e vari ceppi di S. paratyphi hanno dimostrato di possedere una capsula come involucro più esterno. Queste capsule giocano un ruolo importante nella sopravvivenza dei batteri, dato che non possono essere facilmente rimosse. Di conseguenza, migliorano l’infezione e sono state persino associate alla resistenza al trattamento in alcuni casi. Oltre alle capsule, è stato dimostrato che la Salmonella produce anche proteine di membrana esterna che le permettono di sopravvivere nei macrofagi.
Adesivi – Oltre alle capsule che proteggono i batteri e migliorano la loro sopravvivenza, alcune Salmonelle producono adesivi come i fimbriali (e non fimbriali) che permettono ai batteri di rimanere attaccati alle superfici del sito infetto. Attraverso l’attaccamento rinforzato (attraverso questi adesivi) l’infezione batterica è rafforzata.
Flagella – Dato che la Salmonella tende a colpire il tratto intestinale, i flagelli li aiutano a muoversi attraverso il muco intestinale da un sito all’altro.

Infezioni umane

Negli esseri umani e in alcuni animali, la Salmonella è di importanza clinica perché causa salmonellosi e febbre enterica. L’infezione da salmonella (salmonellosi) provoca spesso diarrea, febbre (a causa dell’infiammazione) e crampi addominali che si manifestano da 1 a 3 giorni dopo l’infezione.

Mentre l’infezione può durare alcuni giorni e passare senza alcun trattamento, alcuni casi, in particolare la diarrea grave, richiedono un trattamento.

Alcune infezioni possono diffondersi nel flusso sanguigno con conseguente shock tossico che può causare la morte se non trattato.

Le persone ad alto rischio di questa infezione includono:

Bambini
Pazienti con immunità scarsa/compromessa
Adulti anziani

* Conosciuta anche come febbre tifoide, la febbre enterica è causata da S. typhi e S. paratyphi e presenta i seguenti sintomi:

Benessere generale
Mal di testa
Tosse
Perdita di appetito
Diarrea e costipazione

Patogenesi

Il processo attraverso cui la Salmonella infetta e colpisce gli esseri umani nella salmonellosi è diverso dalla febbre enterica.

Nella salmonellosi, l’infezione inizia con l’ingestione dei batteri seguita dalla colonizzazione dell’intestino inferiore. Questa colonizzazione è seguita dall’invasione dello strato della mucosa dove avviene l’infiammazione acuta.

Per quanto riguarda la febbre enterica, l’infezione orale è seguita da un periodo di incubazione di due settimane dopo il quale i batteri arrivano allo strato della mucosa attraverso le cellule M. L’infezione procede poi verso i macrofagi locali che trasportano i batteri ai linfonodi mesentari.

In definitiva, i batteri possono diffondersi a organi come il polmone e il fegato, tra gli altri, provocando complicazioni come empiema, cistite ed epatite tifoidea.

Prevenzione e trattamento

Per la maggior parte, le infezioni da Salmonella sono il risultato di bere acqua contaminata, mangiare carne non cotta, pollame e frutti di mare, uova non cotte e frutta e verdura contaminate. Può anche essere causata dal contatto con certi animali domestici come anfibi e rettili.

La maggior parte delle infezioni può essere prevenuta riducendo al minimo il contatto con questi animali domestici, in particolare per i bambini, così come una buona igiene. In questo caso, l’igiene comporta il lavaggio delle mani con acqua e sapone prima di mangiare (e in generale tenerle pulite), il lavaggio di tutti gli alimenti prima della cottura e la sufficiente cottura dei prodotti a base di carne che potenzialmente portano i batteri, nonché il lavaggio delle mani dopo aver toccato gli animali domestici. Questi sono importanti consigli di prevenzione per evitare il contagio e la diffusione delle infezioni da Salmonella.

In alcuni casi, è necessario un trattamento. In questi casi, il trattamento comporta l’uso di antibiotici e farmaci anti-motori, nonché la sostituzione di liquidi ed elettroliti. Such drugs as loperamide are used for the purposes of relieving cramping among patients. However, this has been associated with such side effects as diarrhea resulting from the infection.

Microscopy with Gram Stain

A Salmonella sample can be obtained directly from the patient (feces) or from contaminated water/foods. The bacteria may be cultured first using the appropriate agar/media to increase the number of cells.

Sample Preparation

Requirements

Clean glass slide
Heat (Bunsen burner)
Gram stain reagents
Staining rack
Sample

Procedure

Prepare a smear at the center of the glass slide using a cotton swab stick or wire loop. Assicurarsi che il vetrino, il campione e il bastoncino di cotone/anellino siano puliti per evitare contaminazioni
Ariare il vetrino e fissarlo a caldo (passando sulla fiamma Bunsen circa 3 volte ed evitando il surriscaldamento)
Porre il vetrino su un portaoggetti e aggiungere alcune gocce di cristalvioletto sul campione, lavare delicatamente con acqua
Aggiungere alcune gocce di iodio di Gram (mordente) per 30 secondi e 1 minuto, lavare delicatamente con acqua
Aggiungere alcune gocce di alcool (95% alcool) per circa 10 secondi, lavare delicatamente con acqua
Aggiungere alcune gocce di safranina (colorante di contrasto) e risciacquare con acqua
Utilizzare una carta velina per rimuovere l’acqua in eccesso toccando i lati del vetrino
Visualizzare il vetrino al microscopio iniziando con una potenza inferiore

Osservazione

Quando viene visto al microscopio, il batterio Salmonella, come la Salmonella newport apparirà come bastoncini rosa. Questo indica che si tratta di un batterio Gram-negativo.

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See also Eubacteria page, closely related to E. Coli bacteria and also see Coliform