Diagnostyka wirusów enteropatogennych

przenoszonych z żywnością

mgr Marta Muszyńska

Uniwersytet Przyrodniczy w LublinieWydział Nauk o Żywności i Biotechnologii

Katedra Biotechnologii, Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności

Promotor: prof. dr hab. Ewa Solarska

Żywność

Żywność powstaje w środowisku życia człowieka i dlatego narażona jest na oddziaływanie wszystkich czynników (fizycznych, chemicznych i biologicznych), które w nim występują.

Niezależnie od drogi, którązanieczyszczenie przeniknęło do żywności, stanowi ono zawsze składnik niepożądany, a niekiedy nawet zagrażający życiu człowieka.

Zanieczyszczenia żywności• toksyczne związki chemiczne

metale ciężkie, pozostałości pestycydów, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, dioksyny, mikotoksyny; pozostałości środków farmakologicznych w tkankach zwierzęcych (antybiotyki, sulfonamidy, środki p/ pasożytnicze, hormony); toksyny ryb makrelowatych, toksyny skorupiaków, toksyny grzybów trujących

• bakterieBacillus cereus, Campylobacter jejuni, Clostridium botulinum, E. coli, Listeria monocytogenes, Salmonella enterica, Staphylococcus aureus, Shigella sp., Vibrio cholerae, Yersinia enterocolitica

• niektóre organizmy zwierzęce i roślinne plankton

• pasożytynicienie, tasiemce

• grzybydrożdże, pleśnie

• wirusy

Wirusowe zanieczyszczenie żywności

Szacuje się, że wśród wszystkich chorób powodowanych przez patogeny pokarmowe około 67% wywołują wirusy.

Pomimo że analizy mikrobiologiczne produktów żywnościowych i wody obejmują bardzo liczne mikroorganizmy chorobotwórcze, wirusy powodujące zatrucia pokarmowe nadal pozostają grupą stosunkowo słabo poznaną.

Badanie patogenów wirusowych jest trudniejsze od badania bakterii. Ich dawki infekcyjne są bardzo niskie (10 - 100 cząstek wirusowych), charakteryzują się odpornością na bardzo drastyczne warunki, tj. niskie pH oraz niskie temperatury.

Zatrucia pokarmowe na świecie

Wirusy przenoszone z żywnością:1. Wirusy wywołujące gastroenteritis:• Rotawirus• Adenowirus • Norowirus• Astrowirus • Sapowirus• Coronawirus• Aichiwirus

2. Wirusy replikujące się w jelicie i migrujące do innych organów gdzie wywołują chorobę:

• Poliowirus, ECHO

3. Wirusy zapalenia wątroby przenoszone drogą pokarmową (żółtaczka pokarmowa)

• Wirus zapalenia wątroby typu A• Wirus zapalenia wątroby typu E

Gastroenteritis (grypa żołądkowa)

łac. „gastro” „enteric” „itis” żołądek jelito zapalenie

• infekcja żołądka i/lub jelit• najczęstszy objaw to biegunka i wymioty• wywoływany przez bakterie, wirusy lub pasożyty• w większości przypadków przebiega łagodnie i nie

wymaga leczenia• bardzo zakaźny • ma charakter masowy (epidemie)• chory wydziela ogromne ilości wirusów przed i po

wystąpieniu objawów

Gastroenteritis może być niebezpieczny dla:

• małych dzieci • osób starszych• kobiet w ciąży• osób z obniżoną odpornością • osób przewlekle chorych

Żywność zanieczyszczona wirusami wygląda, pachnie i

smakuje normalnie.

W odróżnieniu od zanieczyszczenia bakteryjnego, żywność zawierająca wirusy nie wykazuje cech uniemożliwiających jej spożycie.

Wynika to z natury wirusów, które aby się replikować muszą znajdować się w żywych komórkach organizmu gospodarza. W żywności nie wykazują żadnej aktywności, toteż w żaden sposób nie wpływają na jej właściwości.

Źródła zanieczyszczenia żywności wirusami jelitowymi

Do zanieczyszczenia produktów żywnościowych wirusami jelitowymi może dojść na każdym etapie ich produkcji:

uprawa, zbiór, transport, skup, pakowanie, przyrządzanie, podanie konsumentowi.

Większość stwierdzanych infekcji powodowanych jest przez kontakt produktów z chorymi osobami, które zajmują się dystrybucją lub przygotowaniem żywności.

Kluczową sprawą jest przestrzeganie zasad dobrej praktyki rolniczej (GAP) i przemysłowej (GMP), aby zapobiec obecności wirusów w surowcach i środowisku produkcyjnym, a także procedur systemu HACCP.

Wykrywanie wirusów w żywności

W związku z narastającą liczbą przypadków wirusowych infekcji pokarmowych wiele laboratoriów podjęło próby opracowania metod badawczych, umożliwiających przeprowadzenie analizy wirusologicznej próbek żywności.

Napotykane trudności wynikają z braku komercyjnie dostępnych testów diagnostycznych, pozwalających na analizę próbek różnych rodzajów żywności oraz odpowiednich materiałów referencyjnych.

Szansę ich rozwiązania upatruje się w wykorzystaniu nowych technik biologii molekularnej do detekcji wirusów w żywności oraz rozwoju uniwersalnych protokołów badawczych dla wszystkich produktów żywnościowych.

Cel pracy

Celem pracy jest charakterystyka wybranych wirusów enteropatogennych izolowanych z terenu Województwa Lubelskiego z wykorzystaniem metod molekularnych oraz analiza różnych metod ich wykrywania w próbkach klinicznych oraz w żywności.

Praca ma również na celu opracowanie metod diagnostycznych uwzględniających biologiczne, serologiczne oraz genetyczne zróżnicowanie wirusów enteropatogennych i przystosowanie ich do wykrywania izolatów występujących na terenie Polski Wschodniej, a w szczególności Województwa Lubelskiego.

W pracy wykorzystywane są nowoczesne metody biologii molekularnej:

Łańcuchowa reakcja polimerazy (PCR),

Odwrotna transkrypcja (RT), Nested PCR, Multipleks PCR, Real-Time PCR, RT-Nested PCR, RT-Nested-Multipleks PCR, PAGE, Sekwencjonowanie, Techniki immunoenzymatyczne

ELISA.

Wyniki pracy mogą zostać wykorzystane w celu udoskonalenia diagnostyki, w badaniach epidemiologicznych oraz do projektowania skutecznych szczepionek.

Planowane jest zgłoszenie wniosku patentowego mającego na celu zastrzeżenie opracowanych sekwencji oligonukleotydów specyficznych dla Rotawirusów typu Aoraz techniki amplifikacji z ich zastosowaniem.

Zaprojektowano je tak, aby zminimalizować wpływ zmienności genetycznej wirusów oraz prawdopodobieństwo wystąpienia wyniku fałszywie ujemnego.

Literatura:

• Rzeżutka A. i in. „Norowirusy w środowisku i żywności-nowe zagrożenie?” Medycyna Wet. 2007, 63 (4)

• Satora P. „Chorobotwórcze wirusy jelitowe w żywności” Laboratorium 6/2006

• Cliver D. O. „Virus transmission via food” Food Technology VOL. 51, NO. 4, APRIL 1997

• Koopmans M., Duizer E. „Foodborne viruses: an emerging problem” International Journal of Food Microbiology 90 (2004) 23– 41

• http://pke.gdansk.pl/platforma_za/zanieczyszczenia_zywnosc_tylingo_29_11_09.pdf

• http://www.foodsafetynetwork.ca/userfiles/file/FACT%20SHEETS%20(2008)%20PDF/FS%20Foodborne%20Viruses%202008.pdf

• http://www.fao.org/ag/AGN/agns/jemra/Viruses_in_food_MRA.pdf• http://www.innovations-report.de/html/berichte/medizin_gesundheit/

bericht-107117.html

Dziękuję za uwagę