Escherichia coli. Fonte:

Transcrição

1 Escherichia coli Fonte:

2 Escherichia coli X Humanos TGI recém-nascidos Membro da microbiota intestinal Problemas imunocomprometidos falhas barreiras gastrointestinais

3 E. coli: boa ou má? Inócuas Maioria Comensais Auxiliam a digestão Síntese de vitaminas

4 E. coli: boa ou má? Inócuas Maioria Comensais Auxiliam a digestão Patogênicas Trato urinário Sangue Meninges Trato intestinal

5 E. coli em alimentos Contaminação fecal

6 E. coli: evolução Obtenção de fatores de virulência Patotipos Patologias

7 Categorias de E. coli patogênicas Big Six O26, O45, O103, O111, O121, O145 DAEC ETEC EPEC atípica EPEC típica O157 EHEC STEC O104 EIEC E. coli EAHEC Enteroagregativa hemorrágica EAggEC Fonte: htttp://

8 Classificação E. coli - Antígenos O somático 173

9 Classificação E. coli - Antígenos O somático 173 H flagelar 56

10 Classificação E. coli - Antígenos O somático 173 H flagelar 56 K capsular 103

11 Patotipos de Escherichia coli E. coli enterotoxigênica (ETEC - Enterotoxigenic E. coli) E. coli enteropatogênica (EPEC - Enteropathogenic E. coli) E. coli enteroinvasora (EIEC - Enteroinvasive E. coli) E. coli de adesão difusa (DAEC - Diffusely Adherent E.coli) E. coli patogênica E. coli enteroagregativa (EAEC - Enteroaggregative E. coli) E. coli produtora de toxina de Shiga (STEC Shiga toxin-producing E. coli)

12 ETEC Diarreia dos viajantes Dose infecciosa 10 8 cels. (adultos) Mais baixa Jovens, idosos, enfermos Sintomatologia Diarreia aquosa com pouca ou nenhuma febre

13 ETEC Fatores de virulência Toxinas LT: similar à toxina do V. cholera (CT) tamanho (86 kda) sequência, antigenicidade função

14 ETEC Fatores de virulência Toxinas LT: similar à toxina do V. cholera (CT) ST: baixo peso molecular (4 kda), resistente à fervura por 30 min. Variantes ST1a ou STp: E. coli isoladas tanto de humanos como animais ST1b ou STh predomina no islolados humanos

15 E. coli enterotoxigênica (ETEC) Transmissão: água/alimentos Alimentos incriminados: Fórmula infantil Saladas com vegetais crus Queijos moles Alimentos tipo mexicano Rosbife Carne de caranguejo Gelo

16 ETEC Populações elevadas de E. coli Produção de LT em células Y-1 (adrenal) sorológica por kits (ELISA e aglutinação em latex) Produção de ST detectada por ELISA ou teste em camundongo PCR Detecção de genes codificadores para as toxinas

17 E. coli enteropatogênica (EPEC) Diarréia aquosa profusa em crianças; Países desenvolvidos; Virulência Lesão attachment and effacement (A/E) Fator de aderência de EPEC aderência localizada da bactéria nas células intestinais

18 E. coli enteropatogênica (EPEC) Diarréia aquosa profusa em crianças; Países desenvolvidos; Virulência Dose infecciosa: 10 6 cél. Alimentos: água e alguns produtos cárneos

19 E. coli enteroinvasora (EIEC) Diarréia não sanguinolenta e disenteria semelhante à Shigella spp. Invasão e proliferação epiteliais do cólon Dose infecciosa: 10 6 cél. Fonte primária: pacientes células morte cellular

20 E. coli enteroinvasora (EIEC) Testes de invasão em celulas HeLa PCR

21 E. coli de adesão difusa (DAEC) Diarréia em crianças maiores; Diarréia branda não sanguinolenta; Padrão difuso de aderência.

22 E. coli enteroagregativa (EAEC) Diarréia persistente em crianças; Padrão agregativo de aderência.

23 E. COLI PRODUTORA DE TOXINA DE SHIGA

24 Patogenicidade de STEC Toxinas de Shiga/Verotoxinas 1 e 2 Célula Vero rim de macaco verde Stx1/Vt1 Homologia Stx2/Vt2 Heterogenicidade + virulenta

25 Patogenicidade de STEC Estrutura e ação das citotoxinas Stx Fonte: Trabulsi e Alterthum, 2008

26 Patogenicidade de STEC Sistema de Secreção Tipo III Fonte:

27 Patogenicidade de STEC Lesão attachment and effacement EPEC e STEC Fonte:

28 Lesão attachment and effacement EPEC e STEC Fonte: Fonte:

29 Patogenicidade de STEC Produção de enterohemolisina Lise eritrócitos Acesso ao Fe

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31 E. coli produtora de toxina de Shiga (STEC) Surtos (Oregon e Michigan, 1982) E. coli O157:H7 EUA Canadá Japão Reino Unido O103 O111 O145 O26 STEC não-o157:h7 Argentina Brasil Chile Europa Austrália

32 Características gerais de STEC Principal reservatório Animais Gado bovino; animais silvestres Isolado de animais sadios ou doentes Bezerros > animais adultos Prevalência em rebanhos EUA e Europa <1% a 38% Sazonal > prevalência nos meses quentes

33 Reservatórios e modo de transmissão de STEC bovinos ovinos/ outros animais Transmissão direta leite carne (moída) Contaminação fecal outros alimentos humanos humanos Transmissão pessoa-pessoa

34 STEC População suscetível Crianças < 10 anos Idosos Indivíduos imunodeficientes

35 STEC Síndromes Diarréia não sanguinolenta Diarréia sanguinolenta Colite hemorrágica Síndrome urêmica hemolítica (HUS) 6% dos acometidos Falência renal aguda Púrpura trombótica trombocitopênica (TTP) Anormalidades neurológicas Coágulos no cérebro

36 STEC Síndromes extra intestinais Urêmica hemolítica (HUS) 6% dos acometidos Tríade Anemia hemolítica Plaquetopenia ou trombocitopenia Falência renal aguda Púrpura trombótica trombocitopênica (TTP) Extensão da HUS Além anemia hemolítica e trombocitopenia Sintomas neurológicos (coágulos no cérebro) Febre

37 STEC Duração 4 a 10 dias Dose infectante <100 células 0,3 a 15 UFC/g de alimento Período de incubação 3 a 4 dias 2 a 12 dias

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39 Sequência de eventos da infecção por STEC Ingestão de STEC Diarréia não sanguinolenta, dores abdominais recuperação 40% 1-2 dias Diarreia sanguinolenta 98%? raro 5 6 dias SHU

40 Sequência de eventos da infecção por EHEC Ingestão de EHEC Diarréia não sanguinolenta, dores abdominais recuperação 80% 1-2 dias Diarréia sanguinolenta 92% 8% 5 6 dias SHU

41 Tempo para confirmação de surto de O157 Fonte: CDC

42 STEC Tratamento Hidratação Uso de antibióticos e antidiarreicos Não recomendados! Podem aumentar risco de HUS

43 Características Gerais STEC Veículos 2006

44 Surtos recentes STEC Data País Alimento N o Sorotipo afetados Nov 2012 USA Hortaliças 33 O157:H7 Jan 2013 USA Leite cru vários O103 Jan 2013 Canadá Alface picada 1 hosp. Espinafre 30 orgânico O157:H7 Abr 2013 USA Alimentos mix de 27 vegetais O121 congelados Dez USA Salada pronta 33 O157:H7 Jun USA Carne moída 128 hosp, O157:H7 2 HUS Ago 2014 USA Broto de trevo 19 O121 5 mil ton recolhidas 81% < 21 anos 13 hosp, 2 HUS

45 Surtos recentes STEC Data País Alimento N o Sorotipo 17 hosp, 1 HUS afetados Set USA Farinha e produtos 63 O121/ O26 (General Mills) Mai USA 32 O157:H7 12 hosp. 9HUS

46 Surtos recentes STEC Data País Alimento N o Sorotipo afetados 1 Ago 17/Jan 18 USA Alface 25 O157:H7 Dez16/Mai17 Alemanha Carne moída (bovina 5 HUSe suína) 30 O157:Hsorbitol+ Jul 14/Set15 Inglaterra? 31 O55:H7 Stx2a 15 estados 13 HUS 9 hosp, 2 HUS

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48 E. coli O104:H4 Europa Período Maio a Julho º surto de EAHEC > surto de STEC 3842 afetados 2987 gastrenterite 855 HUS (50% diálise) HUS (4.1%) 18 gastrenterite (0.6%) Fonte:

49 E. coli O104:H4 Europa França 2º país Gastrenterite 75 casos, 8 HUS 50 casos, 1

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53 E. coli O104:H4 Europa 1º surto de EAHEC Países Alemanha e França Fonte Pepinos, alface e tomate Espanha Brotos de feno grego

54 E. coli O104:H4 Europa População afetada Adultos saudáveis 87% > 20 anos HUS >ria mulheres 45 anos Portador por até 13 semanas

55 E. coli O104:H4 Europa Cepa Stx 2 - fator de virulência típico de STEC Plasmídio - fimbria de aderência agregativa Resistente cefalosporina 3ª geração Dose infecciosa não estabelecida Tempo de incubação 8d

56 E. coli O104:H4 Europa Sintomatologia Fase 1 Fase dias sintomas de TMA (microangiopatia trombótica) Hemólise Trombocitopenia Disfunção renal HUS é 1 dos sintomas

57 E. coli O104:H4 Europa Sintomatologia Fase 1 Fase 2 Fase dias sintomas neurológicos Desorientação; consciência alterada Visão dupla; Disfagia Convulsões; dificuldades respiratórias Surtos psicóticos e depressivos

58 E. coli O104:H4 Europa EAHEC Reservatório: humanos STEC e EHEC clássicas - zoonóticas Tratamento Imunoadsorção Eculizumab

59 Inibe microangiopatia trombótica mediada por complemento Não recomendado para HUS típica (STEC)

60 Número, porcentagem e proporção de incidência de infecções confirmadas por STEC não O157 causadas pelos top 10 antígenos O nos USA FoodNet Final Report 2105

61 Medidas de prevenção e controle Prevenção da contaminação fecal de alimentos Produção Processamento

62 Medidas de prevenção e controle Prevenção da contaminação fecal de alimentos Cocção adequada dos produtos cárneos e outros alimentos

63 Medidas de prevenção e controle Prevenção da contaminação fecal de alimentos Cocção adequada dos produtos cárneos... Evitar consumo de Leite cru Carne crua ou mal cozida Queijos feitos com leite cru

64 Medidas de prevenção e controle Prevenção da contaminação fecal de alimentos Cocção adequada dos produtos cárneos Evitar consumo de... Resfriar a T < 7 o C Carcaças e produtos cárneos

65 Medidas de prevenção e controle Prevenção da contaminação fecal de alimentos Cocção adequada dos produtos cárneos Evitar consumo de Resfriar a T < 7 o C Evitar contaminação de vegetais MP Água Adubos orgânicos

66 Medidas de prevenção e controle Prevenção da contaminação fecal de alimentos Cocção adequada dos produtos cárneos Evitar consumo de Resfriar a T < 7 o C Evitar contaminação de vegetais MP Evitar contaminação cruzada e contaminação pós-processamento

67 Medidas de prevenção e controle Cocção adequada dos produtos cárneos Evitar consumo de Resfriar a T < 7 o C Evitar contaminação de vegetais MP Evitar contaminação cruzada e contaminação pós-processamento Higiene adequada nos locais de processamento de alimentos

68 Medidas de prevenção e controle Evitar consumo de Resfriar a T < 7 o C Evitar contaminação de vegetais MP Evitar contaminação cruzada e contaminação pós-processamento Higiene adequada nos locais de processamento de alimentos Educação do consumidor

69 Medidas de prevenção e controle Evitar consumo de Resfriar a T < 7 o C Evitar contaminação de vegetais MP Evitar contaminação cruzada e contaminação pós-processamento Higiene adequada nos locais de processamento de alimentos Educação do consumidor

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72 Metodologias oficiais International Organization for Standardization (ISO) ISO/TR 13136:2012. Food and Drug Administration (FDA) USA USDA

73 Metodologias oficiais ISO identificação de STEC através da detecção dos genes: stx e eae; genes associados aos serogroups O157, O111, O26, O103, and O145. Se + para um ou ambos genes st x Tentar isolar o micro-organismo

74 Metodologias oficiais: ISO Enriquecimento Separação imunomagnética

75 Detection of E. coli O157:H7 (ISO 16654,1998) 25 g +225 ml TSBm + N 1 ml 20 µl Dynabeads anti-e. coli O157 Estante (Dynal magnetic particle concentrator) Agitador (Dynal MX4 sample mixer) 10

76 Detection of E. coli O157:H7 (ISO 16654,1998) Agitador (Dynal MX4 sample mixer) 10 Placa magnética por 3 Retirada do sobrenadante Remoção da placa magnética Ressuspensão do sedimento com 1 ml solução tampão Procedimento repetido por mais duas vezes Ressuspensão do sedimento com 100 µl solução tampão

77 Detecção de E. coli O157:H7 (ISO) Separação imunomagnética TSB SMAC CH SMACTC z Incubação 37º C/24 h PCR stx1 stx2 eae uida Incubação 37º C/24 h Colônias típicas e atípicas EPM MILi Citrato de Simmons Sorologia

78 Metodologias oficiais International Organization for Standardization (ISO) Food and Drug Administration (FDA) USA

79 Metodologias oficiais ISO Food and Drug Administration (FDA -BAM) EUA Métodologia atual PCR em tempo real Cultura

80 FDA RTPCR SmartCycler II LightCycler 2.0 Configuração: específico para stx1 e stx2 e uida

81 FDA RTPCR Positivo Confirmação cultura

82 FDA: Cultura 25 g + APTm + piruvato + acriflavina + cefsulodina + vancomicina Ágar SMAC+ telurito+cefixima Ágares Cromogênicos Ágar Levine

83 FDA: Cultura

84 FDA: Cultura Identificação Número de colônias: 10? API20E, VITEK GNI Reagentes Anti-O157 e anti-h7 PCR para stx1,stx2

85 FDA: Cultura Vegetais folhosos Suco, leite ou outras bebidas turvas Água engarrafada ou outros líquidos límpidos outras técnicas de preparo da amostra Enriquecimento Isolamento Identificação

86 Metodologias oficiais International Organization for Standardization (ISO) Food and Drug Administration (FDA) USA USDA

87 Métodos Oficiais USDA Enriquecimento caldo mtsb +N e EEB Separação imunomagnética Meios para isolamento Um ou dois meios (grupo 1) Grupo 1: mhc (com telurito e cefsulodina), CHROMagar and mhc with CT supplement (Oxoid SR172). Um meio do Grupo 2: TCCSMAC, CT-SMAC e CR-SMAC.

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91 Meios de cultura utilizados Pré-enriquecimento Água peptonada tamponada Isolamento Ágar SMAC suplementado com cefixima e KTe NÃO É RECOMENDADO PARA ESTES SOROGRUPOS SÓ PARA O157

92 Meios de cultura utilizados Isolamento Ágar SMAC suplementado com cefixima e KTe Ágar Ramnose SMAC para O26 Ágar enterohemolisina (sangue de carneiro) para todas as VTEC Ágares cromogênicos para Enterobacteriaceae

93 Metodologias oficiais Identificação presuntiva das colônias Quantas colônias testar? 5 colônias? 10 colônia?

94 Metodologias oficiais Diretrizes gerais Enriquecimento Diluição 1:10 Meios de isolamento No mínimo 2 Identificação bioquímica API20E, VITEK

95 Metodologias oficiais Diretrizes gerais Enriquecimento Meios de isolamento Identificação bioquímica RT-PCR Presença de genes para toxina PCR Identificação sorológica

96 Metodologias oficiais Dificuldades Não há metodologia que atenda a todos os sorogrupos Meios de enriquecimento e isolamento não são específicos para o grupo VTEC/STEC como um todo Envolvimento de sorogrupos em surtos de ETA até então não incriminados Vegetais, por exemplo Número de colônias a ser testado

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98 Some properties and symptoms associated with pathogenic E. coli subgroups. Properties/Symptoms ETEC EPEC EHEC EIEC Toxin LT/ST a - Shiga or Vero toxin (Stx or VT) - Invasive Intimin Enterohemolysin Stool Watery Watery, Bloody Watery, very bloody Mucoid, bloody Fever Low Fecal leukocytes Intestine involved Small Small Colon Colon, lower small Serology Various O26, O111 & others O157:H7, O26, O111 & others Various I D b High High Low High a LT, labile toxin; ST, stable toxin. b I D, infective dose.