Notizie ricerca, spiagge sicure da contaminazione fecale.

La contaminazione fecale delle spiagge pubbliche causate dal trabocco di depurazione  è pericoloso per i bagnanti e costoso per le economie locali e statali. I metodi attuali per rilevare Escherichia coli, un batterio altamente indicativo della presenza di materia fecale in acqua, in genere richiedono 24-48 ore solo per produrre un risultato. Un nuovo, accurato ed economico dispositivo basato su sensori in grado di misurare i livelli di E. coli in campioni di acqua in meno di 1-8 ore potrebbe servire come un valido strumento di allarme precoce, viene descritto in un articolo su Science Ingegneria per l’Ambiente, una rete peer-rivista pubblicata da Mary Ann Liebert, Inc.

L’articolo fornisce una descrizione dettagliata degli autonomi, senza fili, in sito (AWISS), dispositivi alimentati a batteria, che contengono un prototipo di sensore ottico in grado di misurare variazioni di intensità di fluorescenza in un campione d’acqua. In presenza di batteri E. coli una reazione enzimatica provocherà un aumento della fluorescenza. L’ AWISS  è in grado di rilevare concentrazioni elevate di batteri in meno di 1 ora e concentrazioni più basse in meno di 8 ore.

Jeffrey Talley (Johns Hopkins University, Baltimore, MD) e colleghi (Environmental Technology Solutions, Gilbert, AZ, e l’US Army Corps of Engineers, Vicksburg, MS), presenteranno i risultati di 7 giorni in un progetto dimostrativo dove utilizzaranno il dispositivo AWISS. Il sistema di rilevamento sviluppato è in grado di raccogliere e analizzare un campione di acqua ogni 6 ore e di utilizzare la trasmissione wireless per inviare i dati raccolti a stazioni di monitoraggio remoto. Gli autori confronteranno l’efficacia dei AWISS ad altri metodi di rilevamento di E. coli,  attualmente approvati dalla US Environmental Protection Agency (EPA).

Gli agenti patogeni nell’ambiente acquatico comportano significativi rischi per la salute umana ed ecologica. Il lavoro del professor Talley ei suoi colleghi nello sviluppo di uno strumento di telerilevamento, per rilevare e trasmettere agenti patogeni sulla qualità delle acque è un importante passo avanti per aiutare la salvaguardia della salute umana,riferisce Domenico Grasso, PhD, Editor-in-Chief e Vice Presidente per la Ricerca, Decano del Collegio Graduate University of Vermont (Burlington).

Fonte – sciencedaily

Traduzione a cura di coscienza-universale

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Ma cos’è il batterio E. coli? (wikipedia)

Escherichia coli abbreviato E. coli – è la specie più nota del genere Escherichia: al suo interno si distinguono almeno 171 sierotipi caratterizzati da diverse combinazioni degli antigeni O, H, K, F. È una delle specie principali di batteri che vivono nella parte inferiore dell’intestino di animali a sangue caldo (uccelli e mammiferi, incluso l’uomo), e che sono necessari per la digestione corretta del cibo. La sua presenza nei corpi idrici segnala la presenza di condizioni di fecalizzazione (è il principale indicatore di contaminazione fecale, insieme agli enterococchi). Il nome deriva dal suo scopritore, il tedesco-austriaco Theodor Escherich. Appartiene al gruppo degli enterobatteri ed è usato comunemente come organismo modello dei batteri in generale.

Il numero di cellule di E. coli nelle feci che un umano espelle in un giorno va dai 100 miliardi ai 10 trilioni. Il genere Escherichia, insieme altri generi (Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter, Serratia, ecc.) vengono raggruppati insieme sotto il nome di coliformi. Tecnicamente il “gruppo dei coliformi” comprende batteri aerobi e anaerobi non sporigeni.

Nell’ambito del gruppo dei coliformi, Escherichia coli è ampiamente rappresentata ed è in esclusivo rapporto col tratto gastrointestinale dell’uomo e degli animali a sangue caldo, a differenza dei microrganismi appartenenti a diversi generi, tra cui Enterobacter, Klebsiella e Citrobacter (che si caratterizzano per una potenziale capacità di ricrescita una volta pervenuti nell’ambiente). La specie Escherichia coli è un microrganismo a forma di bastoncello, gram-negativo, aerobio e anaerobio facoltativo, non sporigeno, che cresce alla temperatura di 44,5 °C, lattosio-fermentante, indolo-positivo in terreni contenenti triptofano, beta-D-glucuronidasi-positivoI ceppi di E. coli enteroemorragico sono i principali responsabili di malattia nei paesi industrializzati. Si calcola che questi batteri causino circa 73.000 casi d’infezione e quasi 600 morti ogni anno negli USA. Circa 50 sierotipi causano malattia; tuttavia il sierogruppo principalmente responsabile è O157:H7. L’ingestione di meno di 100 bacilli può causare la malattia; questa è stata associata al consumo di carne di manzo non ben cotta, di latte non pastorizzato, di succhi di frutta contaminati (ad esempio da feci bovine) e di verdura cruda.

La malattia si manifesta a carico dell’intestino crasso dopo un periodo di incubazione di 3-4 giorni durante i quali inizia a comparire una diarrea non sanguinolenta. Circa al terzo giorno compaiono forti dolori addominali accompagnati da diarrea sanguinolenta.
I ceppi EHEC sono in grado di promuovere un’istopatologia A/E (vedi EPEC) e di secernere la tossina Stx-1 (identica alla tossina di Shigella) insieme alla tossina Stx-2 (60% di analogia alla tossina di Shigella).
Entrambe le tossine sono codificate da fagi lisogeni e hanno una subunità A e cinque subunità B, in grado di legarsi al globotriaosilceramide o Gb3.
Il legame con questo recettore promuove l’internalizzazione della subunità A nell’enterocita; questa è in grado di legarsi al frammento di RNA ribosomiale 28s, bloccano la sintesi proteica. La distruzione degli enterociti, accompagnata da una diminuzione della capacità di assorbimento, comporta la presenza di una diarrea molto liquida e sanguinolenta.
La produzione di Stx-2 si associa spesso (nel 10% dei ragazzi con diarrea da EHEC) alla sindrome uremico-emolitica (HUS), caratterizzata da:

  • Insufficienza renale acuta
  • Trombocitopenia
  • Anemia emolitica
  • Microangiopatia

Infatti Stx-2 è in grado di legarsi con maggior affinità al Gb3 espresso dalle cellule renali, provocandone la distruzione. Inoltre le tossine Stx sono in grado di stimolare la produzione di TNF-α e interleuchina-6 che, oltre a sostenere il quadro infiammatorio, promuovono l’esposizione di Gb3. E. coli O157:H7, al contrario degli altri sierotipi, non fermenta il sorbitolo; questo permette l’identificazione nei terreni agar Mac Conkey contenenti sorbitolo (si valutano le colonie che mancano dell’attività fermentativa. Tuttavia l’esame colturale deve essere affiancato dall’identificazione delle tossine mediante test immunoenzimatici commerciali. I ceppi O124, O143 e O164 (E. coli enteroinvasivi), strettamente simili a Shigella, sono in grado provocare diarrea sanguinolenta (sono inoltre presenti leucociti), crampi addominali e febbre. Una serie di geni espressi in un plasmide, denominati pInv, codificano per una serie di proteine di membrana in grado di promuovere la fagocitosi e la lisi intracellulare del vacuolo fagocitico, con proliferazione del batterio all’interno del citoplasma degli enterociti dell’intestino crasso.
Questo comporta depolimerizzazione dell’actina (come Listeria), lisi cellulare ed emorragia. I quadri più gravi evolvono in ulcerazioni dell’intestino.

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