Microrganismi patogeni nelle risorse idriche ed alimentari

La qualità e la sicurezza degli alimenti dipendono dagli sforzi di tutte le persone coinvolte nella complessa catena della produzione, della lavorazione, del trasporto, della preparazione, della conservazione e del consumo; infatti, in base alla definizione sintetica dell'Unione Europea e dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), la “sicurezza alimentare” è una responsabilità condivisa dal campo alla tavola. Un alimento sia di origine vegetale sia di origine animale deve non solo possedere delle ottime qualità organolettiche così da risultare appetibile ai sensi, ma deve soprattutto essere innocuo alla salute del consumatore; perciò non deve contenere organismi nocivi (microrganismi patogeni, parassiti) e sostanze chimiche dotate di proprietà tossiche, sia prodotte biologicamente (tossine di origine microbica) sia in seguito a contaminazione intenzionale e/o involontaria che rappresentano motivi di pericolo insiti nell’alimentazione.

Per mantenere la qualità e la sicurezza degli alimenti lungo l'intera filiera alimentare, pertanto, sono necessari, da un lato, procedure operative per garantire la salubrità dei cibi e, dall'altro, sistemi di monitoraggio per garantire che le operazioni vengano effettuate correttamente. La strada da percorrere a tale scopo si snoda attraverso varie tappe: l'applicazione del quadro giuridico del settore alimentare; l'attribuzione al mondo della produzione della responsabilità primaria di una produzione alimentare sicura; l'esecuzione di appropriati controlli ufficiali; la capacità di attuare rapide ed efficaci misure di salvaguardia di fronte ad emergenze sanitarie che si manifestino in qualsiasi punto della filiera. Attenzione particolare, merita, la seguente tipologia di analisi sulle acque, “Analisi fanghi e acque di scarico provenienti da impianti di depurazione”, la quale nasce dalla constatazione che l’incidenza delle “patologie idrodiffuse” nei paesi industrializzati venga sottostimata. A livello europeo, purtroppo, non è presente un sistema di sorveglianza organizzato per le patologie di questa origine ed è possibile, pertanto, ipotizzare che molte gastroenteriti siano di origine idriche, dovute al consumo di acqua contaminata o meglio, al consumo di alimenti contaminati dall’acqua. E’ per questo che a partire dagli anni ’70-’80 l’attenzione del mondo scientifico è stata rivolta verso le problematiche connesse alla presenza di microrganismi patogeni nelle risorse idriche, anche potabilizzate, nonché al controllo delle sostanze chimiche pericolose presenti nelle “acque destinate al consumo umano”.

Anche se nei paesi industrializzati il moderno concetto di protezione delle risorse idriche e lo sviluppo di tecniche di potabilizzazione sempre più efficaci hanno portato alla eradicazione “virtuale” delle patologie idrodiffuse, eliminando quelle causate dai cosiddetti patogeni classici come: Salmonella tiphy o Vibrio cholerae; purtroppo, con l’instaurarsi di alcune tendenze comportamentali e la comparsa di nuove problematiche, hanno contribuito a creare un’altra situazione riguardo al rischio microbiologico associato al consumo di acqua. In questo caso i fattori coinvolti comprendono l’eccessivo sfruttamento delle fonti di approvvigionamento e l’invecchiamento e deterioramento degli impianti di trattamento e della rete idrica. Ciò ha favorito la comparsa di altre patologie idrodiffuse causate da patogeni quali: E. coli O 157: H7, Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa, ecc…. Anche se la manifestazione associata più spesso al consumo di acqua potabile rimane la gastroenterite, è importante ricordare che vi sono altre patologie determinate dall’esposizione ad acqua contaminata, come polmoniti (Legionella pneumophila) e infezioni localizzate in diversi distretti, causate da patogeni come ad esempio Pseudomonas, che assumono una notevole importanza per la salute pubblica. La lista dei patogeni idrodiffusi è ampia e, comprende virus, batteri e protozoi; ma ampia è anche la gamma delle patologie provocate da questi,che può andare da alterazioni gastro-intestinali a complicanze polmonari, fino anche alla morte di individui particolarmente suscettibili. Gran parte dei batteri patogeni ha origine fecale, ma ci sono altri rappresentati da specie ambientali in grado di moltiplicarsi nell’acqua e nelle reti di distribuzione idrica, tra questi, abbiamo: ceppi patogeni di Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Legionella, i quali rappresentano i principali patogeni di cui il laboratorio si occupa di ricercare nei campioni di acqua prelevati all’interno delle strutture. Di seguito vengono elencate brevemente le caratteristiche dei suddetti patogeni.

Escherichia coli

La contaminazione da parte di E. coli patogeni delle acque rappresenta un importante problema di salute pubblica. Esso vive nell'intestino di animali a sangue caldo compreso l'uomo. La maggior parte dei ceppi patogeni isolati nelle acque possono provocare diaree persistenti; alcuni ceppi, inotre, sono in grado di produrre tossine simili a quelle prodotte da Vibrio cholerae (E. coli enterotossici), altri possono invadere il tessuto intestinale (E. coli enteroinvasivi), altri ancora producono tossine emorragiche (E. coli enteroemorragici). Particolare rilievo sta assumendo la diffusione dei ceppi enteroemorragici e a questo sottogruppo appartiene il ceppo E.coli O157:H7, responsabile di alcune importanti epidemie idrodiffuse. E. coli non risulta particolarmente resistente ai trattamenti di potabilizzazione e viene inattivato dal cloro e derivati già a basse concentrazioni.

Pseudomonas aeruginosa

P. aeruginosa è un microrganismo ubiquitario presente nell'acqua, nel suolo e nelle piante. Viene riscontrato anche nelle feci e nei reflui fognari. Non viene usato come indicatore di contaminazione fecale perché non si trova nel materiale fecale, ma sopratutto, perché può moltiplicarsi in ambiente acquatico in presenza di nutrienti e nel biofilm nella rete di distribuzione. Il suo riscontro nelle acque potabili è generalmente indice del deterioramento della qualità microbiologica dell'acqua, dovuto alla presenza di nutrienti o ad un trattamento di potabilizzazione insufficiente. Infatti grazie alla capacità di produrre muco (composti alginati) è piuttosto resistente ai trattamenti chimici con cloro e derivati. Sono serbatoi di diffusione di P. aeruginosa i punti di erogazione degli impianti di distribuzione dell'acqua, come: rubinetti, docce, ecc..., in quanto, difficilmente raggiungibili dal disinfettante residuo. Perciò, per tutte queste caratteristiche, questo patogeno viene utilizzato come indicatore della qualità microbiologica dell'acqua potabile a livello della rete di distribuzione, nonché come indicatore dell'efficacia del trattamento di potabilizzazione. La maggior parte dei casi di infezione determinati da questo microrganismo non è causata dal consumo di acqua potabile, ma dal contatto con essa, provocando di conseguenza: infezioni delle vie urinarie, delle ustioni e delle ferite, ulcere corneali, setticemie, gastroenteriti nei neonati, ascessi, broncopolmoniti e meningiti.

Legionella spp.

Il genere Legionella spp. comprende numerose specie tra le quali Legionella pneumophila sierogruppo 1, risulta quella più frequentemente associata a patologia nell'uomo. L'infezione da Legionella spp. può presentarsi in due forme differenti:

- la Legionellosi o "morbo del legionario" che dopo un periodo di incubazione variabile da 2 a 10 giorni si manifesta come una polmonite acuta con una letalità del 10%, in assenza di opportuna terapia antibiotica; e,

- la febbre di Pontiac rappresentata da una forma autolimitante semi influenzale non letale, con un periodo di incubazione di 24/48 ore. L'unico serbatoio naturale è l'ambiente, da questo il germe passa nei siti che costituiscono il serbatoio artificiale (condotte cittadine, impianti idrici, piscine, bocche di erogazione dei rubinetti, soffioni doccia, aeratori,ecc.). L'infezione viene normalmente acquisita per via respiratoria mediante l'inalazione di acqua contaminata diffusa in aerosol (goccioline finissime) che si possono formare o spruzzando l'acqua o facendo gorgogliare aria in esse. Più piccole sono le dimensioni delle gocce, più sono pericolose.

Diversi fattori abiotici, tra i quali la temperatura è il più importante, ne influenzano la sopravvivenza e la moltiplicazione. Legionella spp. ha una temperatura di crescita ottimale di 30-40°C, tra i 46-60°C sopravvive ed oltre i 60°C viene uccisa. I serbatoi dell'acqua calda (boiler) possono fungere da "amplificatori" della concentrazione di questo batterio che si nutre principalmente di ferro e tartaro. Inoltre può colonizzare il sistema di distribuzione e di erogazione dell'acqua, le unità di trattamento dell'aria con sistema di raffreddamento ad acqua, i sistemi di umidificazione dell'aria e può essere diffusa in ambiente da qualsiasi mezzo che determini la produzione di aerosol. Anche Legionella spp. viene tipicamente riscontrata nei biofilm. La bonifica degli impianti contaminati è complessa e può essere effettuata attuando una combinazione di trattamenti, quali disinfezione con cloro ad elevate concentrazioni.