Wykrywanie wirusów w żywności

Diagnostyka wirusów
enteropatogennych
przenoszonych z żywnością
mgr Marta Muszyńska
Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
Wydział 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, którą
zanieczyszczenie 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
• bakterie
Bacillus 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
• pasożyty
nicienie, tasiemce
• grzyby
drożdże, 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”
żołądek
„enteric”
jelito
„itis”
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 A
oraz 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(200
8)%20PDF/FS%20Foodborne%20Viruses%202008.pdf
http://www.fao.org/ag/AGN/agns/jemra/Viruses_in_food_MRA.pdf
http://www.innovationsreport.de/html/berichte/medizin_gesundheit/bericht-107117.html
Dziękuję za uwagę