Em 1885, Theodor Escherich isolou pela primeira vez a Bacterium coli a partir de amostras de fezes de crianças. Após a década de 1920, esta bactéria sofreu uma alteração de nome e passou a ser conhecida como Escherichia coli. Havia suspeitas crescentes de que estas bactérias eram responsáveis por casos esporádicos de gastroenterite com uma taxa de mortalidade notável em crianças. (1)
Em 1940, a E. coli foi confirmada como um agente patogénico entérico, o que levou ao estabelecimento de medidas para controlar a sua propagação nos países desenvolvidos. A indústria alimentar também reconheceu a importância desta bactéria. Desde o início do século XX, tem servido como um indicador de contaminação fecal tanto na água como nas fontes alimentares. (1)
A maioria das estirpes de E. coli são normalmente inofensivas para os seus hospedeiros. No entanto, é importante notar que existem certas estirpes que podem ser patogénicas para os seres humanos. As estirpes patogénicas mais prevalentes são geralmente classificadas em dois grupos: E. coli Shiga-Toxina (STEC), incluindo a E. coli enterohemorrágica (EHEC), que engloba a E. coli O157:H7, e a E. coli enteropatogénica (EPEC). Estas classificações baseiam-se nos seus fatores de virulência, mecanismos de patogenicidade, síndromas clínicos e características serológicas. Vale a pena mencionar que existem outras estirpes de E. coli com propriedades distintas para além destas duas categorias comuns.
Características gerais
As bactérias E. coli são bactérias gram-negativas que pertencem à família Enterobacteriaceae. São células em forma de bastonete e podem ser móveis (através de flagelos) ou imóveis. As estirpes de E. coli podem ser diferenciadas com base no antigénio somático (O), antigénio flagelar (H) ou antigénio capsular (K). A presença de fímbrias e outras estruturas relacionadas desempenham um papel importante na virulência bacteriana. (1)
Relativamente às condições de crescimento, as estirpes de E. coli desenvolvem-se num intervalo de temperatura de 7 a 46ºC, com uma temperatura ótima de crescimento de 37ºC. As estirpes patogénicas podem suportar temperaturas de refrigeração até 1-5 semanas. O pH afeta o crescimento da E. coli de forma diferente, dependendo do tipo de ácido; pode crescer a um pH de 4,5 quando ajustado com ácido clorídrico, mas não quando ajustado com ácido lático. As estirpes patogénicas não podem crescer em queijo com um pH inferior a 5,4. A atividade mínima da água para o crescimento de E. coli é de 0,95, sendo possível o crescimento até uma concentração de 6,5% de NaCl, mas inibido acima de 8,5%. Por último, a E. coli é anaeróbia facultativa, o que significa que cresce com ou sem oxigénio. É suscetível de ser destruída pela radiação, sendo que o oxigénio intensifica o seu efeito letal, especialmente a 45-55ºC.
STEC/ VTEC e EHEC
A E. coli Shiga-Toxina (STEC) ou E. coli Verotoxigénica (VTEC) são estirpes da bactéria Escherichia coli que produzem a toxina Shiga (ou verotoxina), codificada pelos genes vtx1 ou vtx2, (também conhecidas como toxinas do tipo Shiga - Stx - correspondentes aos genes stx1 e stx2). Estas toxinas podem causar danos no revestimento dos intestinos, levando a sintomas como diarreia com sangue.
A E. coli entero-hemorrágica (EHEC) é um subgrupo de STEC/VTEC, que inclui a E. coli O157:H7. Esta estirpe, para além dos genes codificadores de stx, tais como stx1 e stx2, transporta normalmente o gene de fixação e apagamento (eae; codificador de intimina). A EHEC é reconhecida como um dos principais agentes patogénicos de doenças de origem alimentar nos seres humanos. Está associada a diarreia aquosa, colite hemorrágica e síndroma hemolítico-urémico.
Estas estirpes são normalmente classificadas em vários serogrupos com base nos seus antigénios O (somáticos) e H (flagelares). Os serogrupos ajudam a categorizar as diferentes estirpes. Alguns dos serogrupos STEC/VTEC comuns associados a infeções humanas incluem O157 (por exemplo, E. coli O157:H7, um dos serogrupos STEC mais conhecidos e está associado a doenças graves), O26, O45, O55, O103, O111 (causa doenças semelhantes às estirpes O157), O117, O121, O145 e O91.
A ênfase na E. coli O157, contrariamente a outros serogrupos, é reforçada devido à facilidade do seu isolamento através de métodos de cultura. Em contrapartida, o isolamento de outros serogrupos tem sido subdiagnosticado devido à falta de métodos adequados para isolar essas estirpes, recorrendo-se antes a técnicas baseadas na PCR.
EPEC
A E. coli enteropatogénica (EPEC) foi o primeiro grupo patogénico reconhecido e, atualmente, continua a ser uma das principais causas de diarreia entre os bebés dos países em desenvolvimento em todo o mundo.
A EPEC produz uma proteína da membrana externa denominada intimina, que é um fator de virulência (adesina) codificado pelo gene eae. Esta proteína desempenha um papel fundamental na mediação da fixação de EPEC às células intestinais. Por definição, todas as EPEC não têm genes stx e são todas uniformemente eae positivas (+). Além disso, o Local do esvaziamento de enterócitos (LEE) é uma região genética no genoma de EPEC que é essencial para a sua patogenicidade. O LEE contém genes responsáveis pela formação de lesões especializadas de fixação e remoção na superfície das células intestinais. Conduzindo à doença diarreica em indivíduos infetados.
A EPEC está classificada em diferentes serogrupos com base na presença de antigénios O (somáticos) e H (flagelares) específicos. Estes serogrupos ajudam a distinguir as diferentes estirpes de EPEC. Alguns dos serogrupos comuns de EPEC incluem O26, O55¸ O86, O111, O114, O119, O125, O126, O127, O128, O142 e O158.
Principais fatores de contaminação
O principal habitat da E. coli é o trato intestinal dos seres humanos e de outros animais de sangue quente. A transmissão de infeções causadas por E. coli segue três vias: contacto direto com animais, contacto humano e consumo de alimentos contaminados.
Os diferentes métodos de transmissão na indústria alimentar são:
- Oral-fecal durante a criação de animais.
- Contaminação do solo - quando as fezes dos animais são utilizadas como fertilizante sem tratamento prévio.
- Contaminação fecal dos cadáveres - ignorando as boas práticas de abate.
- Consumo de leite cru contaminado.
- Consumo de leite contaminado de vacas com mastite causada por E. coli.
- Consumo de água contaminada. (1)
Contaminação de fontes de água e infeções provocadas por E. coli através de alimentos
Os dejetos humanos e animais podem poluir várias fontes de água, incluindo águas subterrâneas e superficiais, como riachos, rios, lagos e água utilizada para a irrigação de culturas. Embora os sistemas públicos de abastecimento de água utilizem métodos como o cloro, a luz ultravioleta ou o ozono para eliminar a E. coli, alguns surtos têm sido associados a fontes de água municipais poluídas. Os poços de água privados, especialmente nas zonas rurais, representam uma preocupação maior devido à falta de métodos de desinfeção eficazes. Além disso, casos documentados de infeções por E. coli ocorreram em indivíduos que entraram em contacto com piscinas ou lagos contaminados com matéria fecal.
Por outro lado, a água de irrigação contaminada por esgotos e indivíduos, incluindo animais e operadores, infetados com E. coli ETEC, podem também tornar-se vias de contaminação dos alimentos. Nomeadamente, em países com normas de higiene rigorosas, a ETEC não constitui um problema de saúde pública significativo.
No que diz respeito aos alimentos contaminados, registaram-se numerosos surtos e casos isolados nas últimas décadas, chamando a atenção do público devido à sua gravidade e elevadas taxas de mortalidade. Estes incidentes são frequentemente atribuídos à contaminação da água ou dos alimentos com matéria fecal, resultante principalmente de saneamento inadequado, más práticas de fabrico e higiene pessoal insuficiente. Os alimentos mais frequentemente associados a infeções por E. coli incluem produtos de carne de vaca mal cozinhados, como hambúrgueres, salsichas curadas, sementes de alfafa, alface, sumos de fruta não pasteurizados, queijo curado e leite cru.
Prevenção da contaminação
O estabelecimento de códigos de boas práticas com práticas de abate higiénicas e ações corretivas com o objetivo de reduzir a contaminação fecal ao longo da cadeia alimentar pode contribuir para reduzir os perigos para a saúde pública associados à E. coli. (1)
A educação sobre a manipulação higiénica dos alimentos para os trabalhadores das explorações agrícolas, matadouros e da indústria de produção alimentar é essencial para minimizar a contaminação microbiológica. O principal objetivo do controlo da contaminação é reduzir a presença de microrganismos durante a criação e o abate de animais, especialmente de bovinos. O meio mais eficaz de eliminar as STEC dos alimentos envolve a introdução de tratamentos bactericidas, tais como o aquecimento (por exemplo, cozedura ou pasteurização) ou a irradiação. A prevenção da infeção por E. coli implica o cumprimento rigoroso das medidas de controlo da temperatura ao longo de toda a cadeia de frio e evitar o consumo de carne de vaca malcozinhada, especialmente de bovinos, bem como de leite não pasteurizado e água não tratada. (1,2)
Além disso, a implementação de sistemas de autocontrolo como o HACCP ao longo da cadeia é considerada uma estratégia de prevenção muito importante.
Deteção de Escherichia coli
A deteção de E. coli patogénica pode ser um desafio devido à sua semelhança genética com estirpes não patogénicas e à necessidade de identificar marcadores de virulência específicos. O método tradicional de cultivo de E. coli em meios de cultura específicos é moroso e não permite distinguir entre todas as estirpes patogénicas.
A técnica de PCR em tempo real, por outro lado, é muito mais sensível e permite amplificar segmentos específicos de ADN de E. coli patogénica. Os iniciadores utilizados são concebidos para se ligarem a genes de virulência, tais como os genes da toxina shiga (stx), das verocitoxinas (vtx) e da intimina (eae).
A BPMR apresenta 4 kits concebidos para E.coli. Seguem-se alguns pormenores sobre os kits:
- Os kits BPMR tiram o máximo partido da PCR em tempo real para permitir um método rápido e fiável de deteção de fraudes alimentares veganas.
- Estes kits baseiam-se na amplificação e deteção de genes utilizando a PCR em tempo real com um ensaio baseado no ADN.
- Os reagentes de PCR prontos a usar contêm tudo o que é necessário para detetar os organismos visados com elevada sensibilidade e especificidade.
- O SUPREME REAL TIME PCR DETECTION TEST KIT Escherichia coli e o REAL TIME PCR DETECTION TEST KIT Escherichia coli são ambos kits que permitem a deteção de E. coli patogénica associada aos patotipos EPEC, STEC e ao subgrupo EHEC associado à combinação dos genes de virulência stx1 e/ou stx2 e eae.
- O SUPREME REAL TIME PCR DETECTION TEST KIT Escherichia coli é validado pela AOAC INTERNATIONAL. Foi efetuado um estudo de validação, como parte do AOAC Performance Tested Methods Program, que demonstrou não haver diferenças nos resultados entre o SUPREME REAL TIME PCR DETECTION TEST KIT Escherichia coli e os métodos de referência.
- O SUPREME REAL TIME PCR DETECTION TEST KIT E. coli O157:H7 permite a deteção de E. coli O157 patogénica e permite a deteção simultânea do ADN do serótipo O157:H7.
- O REAL TIME PCR DETECTION TEST KIT Escherichia Coli Serotype / Serogroup (O157, O26, O111, O103, And O145) permite a deteção dos serótipos O157, O26, O111, O103 e O145 de E. coli em produtos alimentares, alimentos para animais e amostras ambientais.
- Todos os kits incluem um controlo interno (IC) que permite a exclusão de resultados falsos negativos.
- Os nossos kits incorporaram uma polimerase Hot Start para permitir uma amplificação PCR fiável. A mistura oferece uma síntese de ADN altamente reprodutível.
Foram efetuados vários testes para garantir a qualidade dos dois kits, como a inclusão, a sensibilidade e a exclusividade:
- Inclusão:
KIT DE TESTE Escherichia coli - 100 % de inclusividade, determinada em 18 amostras positivas para os genes eae, vtx1 e/ou vtx2 de Escherichia coli.
KIT DE TESTE SUPREME Escherichia coli - Para inclusão, 66 estirpes de E. coli contendo stx1 e/ou stx2 e genes eae (tais como O157, O26, O1O3, O111 e O145) de 67 foram corretamente detetadas pelo alvo genético correspondente. As amostras utilizadas foram principalmente coleções de culturas, testes de proficiência e isolados locais. Cada estirpe foi enriquecida em mTSB+N a 37 ± 1°C durante 18-24 h, de acordo com a norma ISO/TS 1316:20125.
KIT DE TESTE E. coli O157:H7 - 100 % de inclusividade, determinado em 9 estirpes de E. coli O157:H7 e E. coli O157.
KIT DE TESTE Serogrupos de Escherichia coli - 100 % de inclusividade, determinada em 45 estirpes de Escherichia coli e 5 culturas positivas.
- Sensibilidade:
KIT DE TESTE Escherichia coli - Um limite de deteção de 1 a 10 células por 25g de amostra de alimentos pode ser alcançado após o enriquecimento. O KIT DETECÇÃO EM TEMPO REAL E.coli EPEC, VTEC e EHEC deteta até 103-104 cfu/mL em culturas de enriquecimento. Este kit tem uma sensibilidade de reação de 25 pg de ADN alvo.
KIT DE TESTE SUPREME Escherichia coli - No estudo de validação AOAC, o KIT DETECÇÃO EM TEMPO REAL SUPREME E. coli mostrou uma deteção ou desempenho comparável ao método de referência (ISO/TS 13136:20125) para os alimentos testados, carne moída crua, sumo de laranja, salada (alface verde, roxa e coentros) e queijo creme.
KIT DE TESTE E. coli O157:H7 - A amplificação do alvo foi observada em amostras com 1 a 10 células por 25g de amostra alimentar.
- Exclusividade:
KIT DE TESTE Escherichia coli - 100 % de exclusividade, determinada utilizando 13 estirpes de organismos estreitamente relacionados ou que ocorrem no mesmo habitat, incluindo E. coli não patogénica e outros serótipos de E. coli.
KIT DE TESTE SUPREME Escherichia coli - 100 % de exclusividade, determinada utilizando 37 estirpes de organismos estreitamente relacionados ou que ocorrem no mesmo habitat.
KIT DE TESTE Serogrupos de Escherichia coli - 100 % de exclusividade, determinada utilizando 30 estirpes de organismos estreitamente relacionados ou que ocorrem no mesmo habitat.
- Para a extração de ADN, o nosso kit BIOPREMIER DNA Extraction from Food permite uma extração e purificação eficientes de amostras de ADN a partir de matrizes difíceis contendo elevados níveis de polifenóis. Além disso, os produtos de ADN purificados podem ser utilizados diretamente na PCR.
A BPMR apresenta-lhe uma solução global para a extração e purificação de ADN de fontes alimentares para a identificação de agentes patogénicos
Vantagens importantes!
- Resultados rápidos (um a dois dias) em poucos passos: primeiro a Purificação do ADN da Fonte Alimentar, seguida do Teste de Patogénicos Alimentares e, por último, a Análise de Dados. Veja abaixo o "Protocolo simples em três passos".
- Acessível e fácil de utilizar graças a kits prontos a usar.
- Protocolos harmonizados para a deteção por PCR em tempo real.
- Compatível com os equipamentos de PCR em tempo real mais utilizados.
- Inclui controlos positivos e negativos de PCR e controlo interno.
Solução do PCR em tempo real: Um protocolo simples de três etapas
Este protocolo flexível e robusto adapta-se sem problemas a qualquer fluxo de trabalho de laboratório analítico para alcançar a melhor produtividade! Vai desde testes de baixo a alto rendimento, com uma interface de utilizador simples de utilizar, para, no final, proporcionar uma interpretação eficiente das amostras.
Criado com BioRender.com
Links dos produtos:
Real Time Pcr Detection Test Kit Escherichia Coli Supreme (Stx1, Stx2 And Eae Genes): clique aqui
Real Time Pcr Detection Test Kit Supreme Escherichia Coli O157:H7 / O157 (Duplex): clique aqui
Real Time Pcr Detection Test Kit Escherichia Coli Serotype / Serogroup (O157, O26, O111, O103, And O145): clique aqui
Referências:
- Escherichia coli - https://www.asae.gov.pt/seguranca-alimentar/riscos-biologicos/escherichia-coli
- E. coli - https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/e-coli/symptoms-causes/syc-20372058
- WHO E. coli - https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/e-coli
- What is E. coli - https://www.webmd.com/food-recipes/food-poisoning/what-is-e-coli
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3465535/pdf/IJM-4-102.pdf
