Validazione dell'Escherichia coli produttore della tossina Shiga mediante Real-Time PCR.

Il batterio Escherichia coli produttore di tossina Shiga (STEC) rappresenta un patotipo della specie batterica E. coli, caratterizzato dalla produzione di una o più tossine simili alla tossiga Shiga di Shigella dysenteriae. Si diversifica in termini di sierologia e fattori di virulenza espressi. Il sierotipo più noto è E. coli O157:H7, comparso per la prima volta nelle allerte alimentari nei primi anni '80 negli Stati Uniti chiamato anche il "batterio dell'hamburger". Gli STEC hanno la capacità di causare gravi esiti clinici nell'uomo, tra cui insufficienza renale e morte, sebbene raramente. L'infezione più frequente porta a diarrea o diarrea emorragica, da cui la sottocategoria di STEC definita "enteroemorragica" o EHEC. Il serbatoio principale è rappresentato dai ruminanti, e le infezioni umane sono associate a contaminazione fecale degli alimenti, come ad esempio prodotti a base di carne cruda/poco cotta, verdure fresche, compresi semi germogliati, latte non pastorizzato e prodotti a base di latte crudo, succo di frutta non pastorizzato (chiamato "cider" negli Stati Uniti). La contaminazione può essere tenuta sotto controllo attraverso la pastorizzazione o la cottura, ma cibi pronti all'uso (RTE), come verdure, carne cruda, prodotti a base di latte crudo o alimenti poco cotti sono a rischio di contaminazione da STEC. Le tendenze dei consumatori presentano sfide aggiuntive nell'ambito della sicurezza alimentare. La richiesta crescente di alcuni alimenti, come i formaggi a latte crudo e l'uso di carne macinata cruda (tartare) o l’uso di alimenti in genere poco cotti, comporta un rischio maggiore rispetto alla consumazione di carne cotta e latte pastorizzato. La rilevazione di STEC nei cibi rappresenta una sfida: per il sierotipo STEC O157 sono stati sviluppati efficienti metodi e kit diagnostici validati anche basati sulla Reazione a Catena della Polimerasi (PCR). Tuttavia, sempre più sierogruppi sono coinvolti in malattie gravi. Pertanto è stato sviluppato il metodo di riferimento ISO/TS 13136:2012 per la rilevazione di Escherichia coli produttore di tossine Shiga, dei sierotipi O157, O111, O26, O103, O145 integrato con un metodo del laboratorio di referenza europeo per E.coli per la ricerca del sierotipo O104:H4. I laboratori per condurre tali rilevazioni, devono operare in conformità ai requisiti operativi della ISO 17025:2018 e procedere a validazione conformemente alla norma internazionale ISO 16140-3:2021 di recente pubblicazione. L'affidabilità e la validità dei risultati ottenuti nei laboratori dipendono dall'adozione di metodi di validazione e controllo di qualità. All’industria alimentare è richiesto il rispetto del protocollo HACCP in ciascun segmento della filiera alimentare.

The Escherichia coli bacterium, a Shiga toxin-producing (STEC) strain, represents a pathotype within the E. coli bacterial species, characterized by the production of one or more toxins similar to the Shiga toxin found in Shigella dysenteriae. It diversifies concerning serology and expressed virulence factors. The most well-known serotype is E. coli O157:H7, which first appeared in food alerts in the early 1980s in the United States, also dubbed the 'hamburger bacterium.' STEC bacteria have the potential to cause severe clinical outcomes in humans, including kidney failure and death, albeit infrequently. The most common infection results in diarrhea or hemorrhagic diarrhea, hence the sub-category of STEC referred to as 'enterohemorrhagic' or EHEC. The primary reservoir is represented by ruminants, and human infections are linked to fecal contamination of foods, such as raw/undercooked meat products, fresh vegetables, including sprouted seeds, unpasteurized milk, raw milk products, and unpasteurized fruit juice (known as 'cider' in the United States). Contamination can be controlled through pasteurization or cooking, but ready-to-eat (RTE) foods, like raw vegetables, raw meat, raw milk-based products, or undercooked foods, are at risk of STEC contamination. Consumer trends pose additional challenges in food safety. The increasing demand for certain foods, such as raw milk cheeses and the consumption of raw ground meat (tartare) or generally undercooked foods, presents a higher risk compared to the consumption of cooked meat and pasteurized milk. Detecting STEC in foods poses a challenge: efficient diagnostic methods and kits, including Polymerase Chain Reaction (PCR)-based ones, have been developed for the STEC O157 serotype. However, an increasing number of serogroups are implicated in severe illnesses. Therefore, the ISO/TS 13136:2012 reference method for detecting Shiga toxin-producing Escherichia coli, covering serotypes O157, O111, O26, O103, O145, integrated with a European reference laboratory method for E. coli for detecting the O104:H4 serotype, has been developed. Laboratories conducting such detections must operate in accordance with the operational requirements of ISO 17025:2018 and proceed with validation in line with the recently published international standard ISO 16140-3:2021. The reliability and validity of laboratory-obtained results depend on the adoption of validation methods and quality control. The food industry is required to adhere to the Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) protocol in each segment of the food chain.