Gram-pozitivna, polimorfna, štapićasta bakterija, označena kao Listeria monocytogenes, prvi put je opisana 1926. godine od strane Murray, Webb i Swann na Univerzitetu u Kembridžu. Identifikovana je kao uzročnik oboljenja 1924. godine kod laboratorijskih životinja (kunića i zamoraca). Bolest se manifestovala velikim brojem mononuklearnih leukocita (monocitoza), pa su autori za novi mikroorganizam predložili ime Bacterium monocytogenes (Skerman i dr.,1980). Pirie je 1925. godine izolovao vrlo sličnu bakteriju u jetri uginulih eksperimentalnih životinja (divlji džarbil jedna vrsta glodara) i nazvao je Listerella hepatlitica, zbog povezanosti sa infekcijom jetre (Pirie, 1940). Sličnost ova dva mikroorganizma navela je istraživače da joj daju novo ime Listerella monocytogenes, koje je kasnije preimenovano u Listeria monocytogenes.
Na osnovu svih dosadašnjih proučavanja (Jones, 1992), danas je prihvaćena podela roda Listeria na šest vrsta, koje predstavljaju dve linije: a) L. monocytogenes, L. innocua, L. ivanovii ssp. ivanovii, L. ivanovii ssp. londoniensis, L. seligeri i L. welshimeri; i b) L. grayi.
U okviru roda Listeria samo se vrste L. monocytogenes i L. ivanovii smatraju virulentnim. c obzirom da su letalne kod 50% eksperimentalnih životinja (miševa). L. seeligeri, L. ivanovii (obe podvrste) i L. welshimeri vrlo retko izazivaju infekcije ljudi.
Karakteristike pojedinih vrsta u okviru roda Listeria prikazane su u tabeli 2.
Karakteristike | L. monocytogenes | L. innocua | L. ivanovii | L. seeligeri | L. welshimeri |
β-hemoliza | +a | – | +b | + | – |
CAMP test (Staphylococcus aureus) | + | – | – | + | |
CAMP test (Rhodococcus equi) | – | – | + | – | – |
Stvaranje kiseline od: | |||||
Manitola | – | – | – | – | – |
α-metil-D-manozida | + | + | – | – | + |
L-raminoze | + | A | – | – | a |
D-ksiloze | – | – | + | + | + |
Hidroliza hipurata | + | + | + | ND | ND |
Redukcija nitrata | – | – | – | ND | ND |
Patogenostza miša | + | – | + | – | – |
a – nekoliko serotipova je negativno; b obično široka zona ili više zona;
ND – nije deteriminisano
Identifikacija bakterija roda Listeria zasniva se na ograničenom broju biohemijskih reakcija, od kojih se reakcija hemolize, kao osnovna, koristi za diferencijaciju L. monocytogenes (patogene) i nepatogne vrste L. innocua, koja se najčešće sreće (Seeliger i Jones, 1986) (shema 1).
Do danas je dokazano da je L. monocytogenes uzročnik bolesti velikog broja domaćih i divljih životinja, kao i čoveka.
Bakterije vrste L. monocytogenes su Gram-pozitivni, katalaza pozitivni i oksidaza negativni, asporogeni, akapsularni, kokoidni ili štapićasti oblici (0.4 – 0.5 μm širine i 0.5 – 2 μm dužine) sa zaobljenim krajevima (slika 1). Nalaze se samostalno (pojedinačno) ili mogu formirati kratke lance. Često daju karakterističan raspored bacila u obliku slova V ili Y ili, pak, formiraju grupe, u kojima su ćelije sa dužim osama međusobno paralelne. Pokretljivost sa nekoliko peritrihnih flagela (obično 2 – 5) se javlja kada se kultivišu na sobnoj temperaturi (20 – 25°C). Aerobni su i fakultativno anaerobni mikroorganizmi, pri čemu najbolje rastu u mikroaerofilnim uslovima.
.
.
Podnose relativno visoke koncentracije CO2 (na primer, 30%), pri čemu sredina sa 100% sadržajem CO2 inhibira njihov rast. Optimalna temperatura rasta je između 30 – 37°C, a temperaturne granice u kojima može opstati su od – 1.5 do + 45 °C (Gray i Killinger, 1966; Junttila i dr., 1988; Hitchins,1998).
Raste na temperaturi hlađenja (4°C), a ne preživljava zagrevanje pri 60°C u trajanju od 30 minuta. Rast bakterija je moguć u intervalu vrednosti pH od 4.3 do 9.6 (Farber i dr., 1989), dok optimalna pH vrednost iznosi 7.0 (Seeliger i Jones, 1986). Utvrđeno je da mogu da prežive četiri sata pri pH 3.3 i temperaturi od 37 °C, odnosno, manje od jednog sata pri pH 1.4. Listeria monocytogenes može da toleriše koncentracije NaCl i do 10% u zavisnosti od temperature.
Minimalna aw sredine koja dozvoljava rast L. monocytogenes je 0.92, i u direktnoj je zavisnosti od sastava sredine i temperature. U laboratorijskim uslovima, u medijumu sa glicerolom, minimalna aw je 0.90 (Nolan i dr, 1992). U suvim sredinama mogu da prežive duži period. Ne stvaraju indol i H2S. Hidrolizuju eskulin. Reakcije metil-crvenog i Voges-Proskauer su pozitivne. Egzogeni citrat ne koriste i zahtevaju određene nutritivne uslove: vitamine (biotin, riboflavin, tiamin), aminokiseline (arginin, cistein, cistin, leucin, izoleucin, valin, metionin), N-glutamin (kao primarni izvor azota) i glukozu (kao osnovni izvor ugljenika). Na krvnom agaru pokazuju slabu zonu β-hemolize.
Uticaj organskih kiselina (mlečne, sirćetne, disirćetne) i njihovih soli na inhibiciju rasta L. monocytogenes, mnogo je veći nego mineralnih kiselina (Miller i dr., 1992; Buncic i dr., 1995; Ms Mahon i dr., 1999). Ovo svojstvo se koristi kao mogućnost smanjenja rizika od listerioznih toksoinfekcija u cilju obezbeđivanja kvaliteta i zdravstvene bezbednosti namirnica.
Antigenska građa listerija je intenzivno i dugo proučavana. Prihvaćena shema serološke podele zasniva se na postojanju flagelarnih (H) i somatskih (O) antigena. Serološkom tipizacijom (Ralovich, 1984; Seeliger i Jones, 1986) iznete su osnovne karakteristike antigena Listeria spp. Ovom tipizacijom utvrđeno je da Listeria spp. poseduju 15 somatskih i 5 flagelarnih antigena, koji aglutiniraju sa specifičnim zečijim antiserumima. Kombinacija ovih antigena omogućava definisanje 16 serotipova L. monocytogenes i srodnih vrsta: 1/2a, l/2b, 1/2s, Za, 3b, Zs, 4a, 4ab, 4b, 4s, 4d, 4e, 5, 6a, 6b i 7 (tabela 3).
L. grayi i L. murrayi se antigeno potpuno razlikuju od svih drugih vrsta listerija, dok su međusobno istih osobina.
Listeria sp. | Serotip |
L. monocytogenes | l/2a, l/2b, l/2c, 3a, 3b, 3c, 4a, 4ab, 4b, 4c, 4d, 4e, 7 |
L. ivanovii | 5 |
L. innocua | 4ab, 6a, 6b, Hha |
L. welshimeri | 6a, 6b |
L. seeligeri | l/2b, 4c, 4d, 6b, Hh |
aHh – neodređen
Kod ljudi ili životinja obolelih od listerioze, izolovana L. monocytogenes pripada u 92% slučaja serotipovima 1/2a, l/2b i 4b (CFSAN, 2000; Haris, 2005).
Signifikantna je geografska pripadnost. Naime, serotip 4b predstavlja najdominantniji serotip koji se javlja na prostorima Kanade, SAD i Evrope. Najveći broj (35 50%) sporadičnih listerioza ima u etiologiji serotip 4b (Harris, 2005).
Rasprostranjenost L. monocytogenes i listerioza ljudi
L. monocytogenes je široko rasprostranjen i relativno otporan mikroorganizam u prirodi. Izolovana je iz različitih uslova sredine (zemljište, voda, razne vrste namirnica biljnog i animalnog porekla, životinje, ljudi). Njeno prisustvo u hrani može biti posledica: a) postprocesne kontaminacije iz proizvodne okoline; b) unakrsne kontaminacije usled manipulacije hranom i v) kontakta sa kontaminiranim površinama ili drugom hranom iz skladišnog prostora.
Sa gledišta epidemiologije i epizootologije značajno je da listerije dospevaju u spoljnu sredinu sa izlučevinama, ne samo obolelih ljudi i životinja, veći k linički zdravih jedinki. Neka istraživanja ukazuju da 1 do 10% zdravih ljudi mogu biti intestinalni nosioci L. monocytogenes (Farber,1991). U isto vreme, zdrave životinje, ali nosioci L. monocytogenes, predstavljaju potencijalni izvor za kontaminaciju okoline. Istraživanja su pokazala da 11 do 52% zdravih životinja u fekalijama sadrži L. monocytogenes, pa se prisustvo ovog patogena na trupovima životinja za klanje, obično, pripisuje fekalnoj kontaminaciji neposredno pre, kao i za vreme klanja.
Interesantan je podatak (Skovgaard. 1989; Bunčić, 1991) da 45% svinja na liniji klanja ima L. monocytogenes u krajnicima, kao i da su kod 24% stoke za klanje retrofaringealne limfne žlezde kontaminirane. U periodu laktacije krave sa subkliničnim mastitisima izlučuju oko 25000 – 30000 ćelija L. monocytogenes/mL mleka (Lovett i dr.,1987), dok ceo proces izlučivanja može trajati i više godina, čak i posle normalnog teljenja, sa koncentracijom do 1 000 ćelija L. monocytogenes/mL mleka (Liewen i dr., 1988).
Ovaj patogen može, usled unakrsne kontaminacije tokom klanja klinički zdravih svinja, kontaminirati meso. U prilog tome govore rezultati ispitivanja prisustva listerije u uzorcima bekon-slanine, koji pokazuju da je u jednom uzorku, od 90 ispitivanih, utvrđeno prisustvo ovoga patogena, i to baš kao posledica unakrsne kontaminacije prilikom obrade mesa na liniji klanja (Kureljušić i dr., 2013). Drugim rečima, samo pravilna termička obrada, kao i adekvatan higijenski režim tokom procesa prerade mesa, doprinose procesu eliminacije ovoga patogena iz lanca hrane (Kureljušić i dr., 2013).
Mnoge domaće i divlje životinje (ovce, krave, koze, zečevi, psi, mačke, Jeleni, pilići) mogu da budu značajan rezervoar L. monocytogenes (Braun i dr., 1993). Međutim, podaci u literaturi u poslednje tri decenije ukazuju na mogućnost prenošenja ovog mikoorganizma i hranom na ljude.
POSTOJI mnogo vrsta biljnih izvora KOJI su često kontaminirani listerijom. Različito krmno bilje i drugi usevi, koji su u kontaktu sa komunalnim otpadnim vodama, mogu biti neposredni izvor zaraze. Prema nekim ispitivanjima (Skovgaard i dr., 1989) polovina uzoraka rotkvica sa terena zaraženog ovim mikroorganizmom bili su pozitivni i tri meseca kasnije. Različite salate od kupusa, paradajza i rotkvica najčešći su izvor zaraze za ljude. Listerije su sposobne da prodiru iz supstrata (zemljišta) preko korenovog sistema u vegetativne organe biljaka, da se u njima aktivno razmnožavaju, nakupljajući se do visokih koncentarcija (108-109 ćelija/g) i da dugo u njima opstaju u vegetativnom (kultivirajućem) obliku (Đukić i dr., 2008).
L. monocytogenes je patogena za ljude i veliki broj životinja. Infekcija se najčešće javlja sporadično, mada se može manifestovati i kao epidemija. Do 1980. godine listerioza je bila poznata kao oboljenje koza i ovaca sa najčešćim manifestacijama abortusa i encefalitisa. Danas se smatra da na godišnjem nivou listerioza izaziva 2 500 ozbiljnih slučajeva bolesti kod ljudi, kao i 500 smrtnih slučajeva (Marriott i Gravani, 2006).
U tabeli 4 dat je prikaz nekih registrovanih listerioza uzrokovanih hranom.
Godina | Mesto izbijanja | Broj obolelih | Izvor infekcije | Referenca |
1979. | Boston | 23 | Povrće | Ho, 1986 |
1981. | Kanada | 41 | Kupus salata | Schlech i dr., 1983 |
1983. | Boston | 49 | Pasterizovano mleko | Fleming, 1985 |
1983-1987. | Švajcarska | 122 | Meki sirevi | Bille, 1989 |
1985. | Los Anđeles | 142 | Meksički sir (meki sir) | Linnan, 1988 |
1986-1987. | Filadelfija | 36 | Sladoled, salama, meki sir | Schwartz i dr., 1989 |
1987-1989. | V. Britanija | 366 | Pašteta | McLauglin i dr., 1991 |
1992. | Francuska | 279 | Svinjski jezik u aspiku | Jacquet i dr., 1995 |
1993. | Francuska | 38 | Svinjsko meso, konzervirano | Goulet, 1998 |
1995. | Francuska | 33 | Meki sir sa 50% vlage(bri, kamembert, feta, mocarela) | Jacquet i dr., 1995 |
1998-1999. | Finska | 25 | Buter | Lyytikainen i dr., 2000 |
1999-2000. | Francuska | 26 | Svinjski jezik u aspiku | Dorozynski, 2000 |
U Kanadi su tokom 2008. godine registrovana 23 smrtna slučaja usled konzumiranja listerioznog mesa, od ukupno 57 registrovanih invazivnih infekcija, odnosno, utvrđena stopa smrtnosti je bila 40% (Weatherill, 2009). Danas je širom Evrope povećan, ne samo sporadičan broj slučajeva listerioze, već i broj prijavljenih epidemija (Allerberger i Wagner, 2010). Naime, u 2006. godini kontaminirani meki sirevi su izazvali velike epidemije listerije (Vit i dr., 2007) i u Nemačkoj (Koch idr., 2010), dok je jedna vrsta kiselog mleka bila odgovorna za nastanak 34 slučaja listerioze sa 8 smrtnih ishoda širom Austrije, Nemačke i Češke tokom 2009. i 2010. godine (Fretz i dr., 2010).
Zbog svojih osobina (sposobnost da rastu pri temperaturi hlađenja, široka rasprostranjenost u prirodi, sposobnost preživljavanja dugo vremena u nepovoljnim uslovima sredine, kao i sposobnost izazivanja ozbiljnih poremećaja kod ljudi i životinja) uslovile su da je danas L. monocytogenes sve značajniji patogen koji se prenosi hranom na ljude (Raketić i dr., 2007).
Posmatrano generalno, danas postoje dve forme listerioze ljudi: invazivne i neinvazivne. Invazivni oblik listerioze ima karakter septikemije sa izraženim promenama na mozgu (meningitis, meningoencefalitis), srcu (endokarditis), materici (placenti), slezini, koži, itd.
Dužina inkubacionog perioda, od konzumiranja namirnice kontaminirane sa L. monocytogenes do ispoljavanja kliničkih simptoma, može znatno da varira. Ponekad je inkubacija kraća od 24 časa, a može da traje nekoliko dana (2 4), pa i do nekoliko nedelja. Obično se infekcija manifestuje od srednjeg patološkog stanja sličnom gripu do infekcija krvi i mozga. Posledice ovog oboljenja su znatno veće za vrlo mlade ili stare osobe, kao i za trudnice, nego za ostali deo populacije.
U tabeli 5 dat je prikaz kliničke slike listerioze ljudi.
Na bazi zapažanja mnogih autora, definisane su najrizičnije kategorije ljudske populacije:
- trudnice. dvadeset puta su podložnije listeriozi od drugih zdravih odraslih osoba. Oko trećine slučajeva desi se za vreme trudnoće (Slutsker i Schuchat, 1999),
- novorođenčadi. oboljevaju pre nego trudnice, pri čemu nastaju ozbiljni poremećaji kao rezultat infekcije za vreme trudnoće (Slutsker i Schuchat, 1999),
- osobe sa narušenim imunim sistemom (Schuchat i dr.,1992),
- osobe koje boluju od raka, dijabetesa ili sličnih oboljenja,
- osobe obolele od AIDS trista puta su podložnije infekciji od ljudi sa normalnim imunim sistemom (Morris i Potter, 1997),
- osobe koje uzimaju glukokortikosteroidne lekove i
- starije osobe.
Oblici listerioze ljudi | Glavni simptomi |
Listerioza trudnica | Groznica, bolovi u glavi i leđima, diskoloracija urina (moguća infekcija fetusa) |
Listerioza novorođenčadi | Otežano disanje, srčana slabost, cijanoza, povraćanje, konvulzije |
Meningit i meningoencefalitis (primaran je kod novorođenčadi i osoba iznad 50 godina) | Novorođenčad ubrzano disanje, groznica, anoreksija, konvulzije, podrhtavanje mišića. Odrasli glavobolja, ukočenost vrata, nauzeja, povraćanje, fotofobija, somnolentnost, konvulzije, delirijum |
Kutana listerioza (farmeri i veterinari) | Čvorići po koži, veličine od čiodne glave do zrna graška, sa zagnojenim centrom |
Septikemična listerioza sa faringitisom i mononukleozom (češća je kod odraslih osoba nego kod dece) | Groznica, jak faringitis, leukocitoza i mononukleoza |
Okuloglandularna listerioza | Konjuktivitis (ponekad je praćen meningitisom ili septikemijom) |
Septična granulomatoza i pneumonična listerioza | Septikemija, pneumonija |
Cervikoglandularna listerioza | Cervikalna i submandibularna limfadenopatija |
Listerioza životinja
Mnoge životinjske vrste su prijemčive za listerije. U prirodnim uslovima zaraza se prenosi ekskretima, pobačenim plodovima, placentom i urinom. a kod ovaca iscetkom iz nosa, urinom, mlekom, iscetkom iz polnih organa. Prenošenje može da bude i mehaničko, koitusom (bikovi), ukoliko se listerije kod krava nalaze u vaginalnoj i cervikalnoj sluzi. Pored endogene infekcije, dokazano je da inficiranje u prirodnim uslovima može nastati i direktnim kontaktom.
Najčešće kliničke manifestacije listerioze goveda, ovaca i koza su abortus, encefalitis i septikemija (Seeliger, 1961). Oboljenje se u početku ispoljava opštim simptomima (povišena telesna temperatura, inapetencija), ali se ubrzo javljaju nervni simptomi manježno kretanje, uzdignuta glava, škripanje zubima. ukočenost žvakaće muskulature i razdražljivost. Nakon ovih simptoma nastupa koma koja traje 1-2 dana: bolest se najčešće završava uginućem životinje. U proseku bolest kod goveda traje 10 dana, a kod ovaca 2-3 dana, ređe do 10 dana. Ukoliko nastane infekcija gravidnih životinja. tada uglavnom izostaju nervni simptomi, a listerije dijaplacentarno prolaze do fetusa u kome uzrokuju septikemiju i uginuće, odnosno pobačaj.
Svinje obolevaju retko i obično se bolest ispoljava u vidu septikemije. meningoencefalitisa i abortusa. Najčešće obolevaju prasad sa simptomima na centralnom nervnom sistemu (ukočen vrat. drhtanje usta pri uzimanju hrane i pareza zadnjeg dela tela). ili pneumonijom, enteritisom i degeneracijom jetre i slezine (u slučaju septikemije).
Kod konja je listerioza takođe retko zabeležena. uglavnom u vidu abortusa i encefalitisa. Kod novorođenih životinja se može javiti paraliza, kao i septikemija.
Kod peradi. od listerioze najčešće oooljeva1u pilići i ćurke, a znatno ređe guske i patke.
L. monocytogenes i zakonska regulativa
Iako su poslednjih godina preduzeta intenzivna istraživanja o L. monocytogenes i listeriozi, još uvek nije poznata minimalna intektivna doza koja dovodi do oboljenja ljudi. gazličite zemlje su prihvatile različite mere predostrožnosti za potencijalno prisustvo L. monocytogenes u hrani. Tako, zbog učestalosti pojavljivanja epidemija i specifičnih karakteristika ovog patogena SAD i novi Zeland su odredile takozvanu „nultu toleranciju“ za prisustvo L. monocytogenes u hrani spremnoj za konzumiranje i (ready to eat food). Drugim rečima, hrana se smatra zaraženom ako se u uzorku od 25 g detektuje prisustvo L. monocytogenes.
Evropska unija podržava ovaj princip procene rizika za meke sireve i pasterizovano mleko (ne sme se naći u g uzorka), kao i za ostale proizvode od mleka (odsustvo u 1g), a Australija za većinu namirnica spremnih za konzumiranje.
Italija, uglavnom, koristi princip „nulte tolerancije“ u proceni higijenske ispravnosti hrane kada je L. monocytogenes u pitanju. Kanada ostvaruje procenu rizika na osnovu razvrstavanja hrane spremne za konzumiranje u tri kategorije (Farber i dr., 1996).
I kategorija podrazumeva hranu koja je mogući etiološki faktor u izbijanju listerioze (obuhvata sveže, meke sireve, salate od slatkog kupusa sa rokom održivosti većim od 10 dana). Prag tolerancije je veći od 0 ćelija listerija/50 g i označena je kao hrana neposrednog rizika.
II kategoriju čini ostala gotova hrana koja se čuva na temperaturi frižidera do 10 dana i koja ima prag tolerancije veći od 0 ćelija listerija /25 g.
III kategorija definiše gotovu hranu koja nije dovedena u vezu sa izbijanjem epidemija i koja onemogućava rast L. monocytogenes za vreme desetodnevnog skladištenja na temperaturi hlađenja. Takvoj vrsti hrane je dozvoljeno da sadrži do 100 ćelija ove bakterije po gramu.
U našoj zemlji važeći zakonski propisi obavezuju i definišu kriterijume ispitivanja prisustva L. monocytogenes u hrani. Procena rizika je izvršena u zavisnosti od vrste i svojstava hrane koja se konzumira i njene namene, poštujući različitost hrane koja pogoduje ili ne pogoduje rastu i razvoju ove bakterije.
Na osnovu mogućnosti rasta L. monocytogenes hrana se može svrstati u jednu od dve kategorije:
a) hrana spremna za konzumiranje, koja podržava razmnožavanje L. monocytogenes;
b) hrana spremna za konzumiranje, koja ne podržava rast L. monocytogenes, pri sledećim uslovima:
*) pH < 4.4 ili je aw = 0.92;
**) pH < 5.0 i aw = 0.94 i rok upotrebe < 5 dana.
Kod kategorije „hrana spremna za konzumiranje koja podržava rast L. monocytogenes“ postavljen je kriterijum 100 ćelija/g tokom roka upotrebe, koji se primenjuje ukoliko je potvrđeno da L. monocytogenes u proizvodu ne prelazi granicu od 100 ćelija/g tokom roka upotrebe.
U ostalim situacijama, neophodno je obezbediti usaglašenost sa propisanom granicom, odnosno, primeniti kriterijum „ne sme biti“/ „odsustvo“ L. monocytogenes u 25 g.
Literatura
Tekst je, po odobrenju autora, preuzet iz knjige:
Slavica M. Vesković i Dragutin A. Đukić, Bioprotektori u proizvodnji hrane, Agronomski fakultet u Čačku, Čačak, 2015.