23.4 C
Zagreb
14. lipnja 2024.
Izlaganje sa skupaSigurnost hrane

Norovirus kao vodeći problem u sigurnosti hrane

Ines Škoko


Dr. sc. Ines ŠKOKO, znanstvena suradnica, Hrvatski veterinarski institut – Veterinarski zavod Split, Poljička cesta 33, 21000 Split; e-mail: i.skoko.vzs@veinst.hr

Uvod


dr. sc. Ines ŠkokoBolesti uzrokovane hranom značajano pridonose globalnoj pojavnosti bolesti. Pojava bolesti i izbijanje epidemija uzrokovanih patogenima u hrani znatno utječu na zdravlje populacije i to ne samo zbog utjecaja na zdravlje već i zbog znatnih troškova koji nastaju kako bi se smanjio utjecaj na ukupnu populaciju (Bosch i sur., 2018.). U današnjem svijetu globalizacije, potencijal širenja bolesti među državama i kontinentima je izuzetno velik. Širom svijeta Norovirus (NoV) je vodeći uzročnik epidemijskih i sporadičnih slučajeva akutnog gastroenteritisa (Ramani i sur., 2014), uzrokujući 1 od 5 slučajeva gastroenteritisa u razvijenom svijetu (CDC, 2016.). Centar za kontrolu bolesti i prevenciju (CDC) je proveo detaljno istraživanje izbijanja gastorenteritisa u Sjedinjenim Američkim državama (SAD) između 2009. i 2012., a 48 % prijavljenih slučajeva gastroenteritisa uzrokovanih hranom su zbog NoV (Hall i sur., 2014.). Najčešće mjesto izbijanja bolesti su restorani i to uglavnom zbog prisustva inficiranih osoba u pripremi hrane (70 %), a kategorije hrane najčešće povezane s izbijanjem bolesti su zeleno povrće, svježe voće i školjke, premda svaka vrsta hrane može biti implicirana u izbijanje bolesti (Hall i sur., 2014.).

NoV su neovijeni virusi s jednostrukim pozitivno orijentiranim RNK genomom, tvore rod unutar obitelji Caliciviridae (Robilotti i sur., 2015.). Genetski su klasificirani u 10 genogrupa (GI – GX) unutar roda Norovirus temeljem različitosti u VP1 aminokiselinskoj sekvenci (Chhabra i sur., 2019.). Virusi unutar tih 10 genogrupa se mogu dalje dijeliti u potvrđenih 49 kapsidnih genotipova temeljem kompletne VP1 i 60 potvrđenih P-tipova temeljem parcijalne nukleotidne sekvence RdRp regije (Chhabra i sur., 2019.). NoV GII sojevi su odgovorni za gotovo 90 % kliničkih slučajeva (s visokom prevalencijom GII.4), ostatak od 10 % je uzrokovan GI sojevima, dok se GIV sojevi rijetko detektiraju (Vinje, 2015., Atmar, 2010.).

Različiti virusi uz NoV poput hepatitis A virusa (HAV), sapovirusa, enterovirusa, astrovirusa, adenovirusa, rotavirusa i hepatitis E virusa su povezani sa slučajevima izbijanja bolesti vezani uz kontaminiranu hranu i/ili vodu. Štoviše, svaki virus koji izaziva bolest oralnim putem nakon ingestije kontaminirane hrane može biti prenešen hranom, ali u praksi su najčešća oboljenja vezana uz NoV i HAV (Bosch i sur., 2011.).
U Europskoj uniji, viralni uzročnici su prijavljeni kao uzročnici u 12 % hranom uzrokovanih bolesti prema European Food Safety Authority (EFSA,http://www.efsa.europa.eu/EFSA/efsa_locale-1178620753812_1211902515341.htm) tijekom 2007. su identificirani kao drugi najčešći uzročnik poslije Salmonella, a izvješća o virusnim epidemijama su svake godine sve češća (Bosch i sur., 2018.).
U Sjedinjenim Američkim državama (SAD) važnost viralnih uzročnika raste, osobito NoV u ukupnim epidemijama vezanim uz hranu. U izvješću CDC za period 1998. – 2002. o epidemijskim oboljenjima, viralni patogeni, predominantno NoV uzrokuju 33 % epidemija i 41 % slučajeva, tako da se proporcija viralnih epidemija povisila s 16 % u 1998. na 42 % u 2002. (Lynch i sur., 2006). To vjerojatno odražava povećanu mogućnost detekcije i unapređenje viralnih dijagnostičkih pretraga. Humani virusi mogu kontaminirati hranu kontaminacijom izvora odnosno tijekom proizvodnje, putem otpadnih voda ili tijekom pripreme hrane zbog neadekvatnih higijenskih navika osoba koje rukuju s hranom (Bosch i sur., 2011.). Posljedično mnogo različite hrane poput povrća, školjkaša i vrlo raznolike gotove hrane poput sendviča, hladnih jela, kolača itd. su bile povezane s izbijanjem viralnih infekcija (Bosch i sur., 2011.).

Školjkaši su dobro poznati kao prijenosnici humanih patogena, te unatoč regulativi baziranoj na svrstavanju školjkaša u mikrobiološke razrede prema vrijednosti E. coli (<230 MPN E. coli, A razred) i dalje izazivaju viralne epidemije (Borchard i sur., 2003; Pinto i sur., 2009; LE GUYADER i sur., 2012.).

Građa norovirusnog genoma


NoV je mali okrugli ikozaedralni virus bez ovojnice, 27 – 35 nm u promjeru, s jednolančanom pozitivnom RNK (+ssRNA) (Green, 2007.; Thorne i Goodfellow, 2014.).

Viralni genom je 7,5 do 7,7 kb u dužini, a organiziran je u tri glavna, konzervativna ORF-a (Jiang i sur., 1992.; Atmar, 2010.; Thorn i Goodfellow, 2014.), s izuzetkom mišjeg norovirusa (MNV) koji posjeduje i četvrti ORF koji se preklapa s ORF2, a prepisuje se iz subgenomske RNK u protein virulentni faktor 1 (VF1) (Thorn i Goodfellow, 2014.). Atomska struktura rekombinantnih Norwalk virusnih čestica, proučavana je elektronskom kriomikroskopijom i kompjuterskom obradom podataka, te je dobiven uvid u njihovu trodimenzionalnu strukturu (Prasad i sur., 1999.). Tim istraživanjima definirane su dvije glavne domene; ljuska (S) i takozvana ruka (P) (Slika 1).

Slika 1. Prikaz ORF-ova i virusnih proteina NoV. (a) Genom norovirusa se sastoji od tri ORF.,(b) Prikazana je struktura VP1 monomera s domenama proteina obojeni kako je objašnjeno pod “a”. (c) Dva kapsidna monomerna proteina formiraju A – B dimer (A monomer je svjetlije obojen, a B monomer tamnije), koji omogućuje više distalno smještanje P2 domene. (d) Čestice virusa su formirane od 180 monomernog kapsidnog proteina koji se sastavlja iz različitih dimera. Preuzeto s http://www.nature.com/nrmicro/journal/v8/n3/fig_tab/nrmicro2296_F1.html
“S” domena čini unutarnji dio kapside (proteinski omotač) koji okružuje RNK genom i održava ikozaedralne kontakte T=3 strukture, dok “P” domena čini luk poput izbočine koji proizlaze iz ljuske i sadržava dimere (Prasad i sur., 1999.; Hutson i sur., 2004.).

NoV u hrani i vodi


U hrani i vodi NoV je prisutan u vrlo malim do malim količinama u usporedbi s humanim kliničkim uzorcima. Za razliku od bakterija, NoV može izazvati bolest u vrlo malim koncentracijama – smatra se da je infektivna doza 10 – 100 virusnih čestica (Teunis i sur., 2008.). Hrana može biti kontaminirana tijekom svih faza proizvodnje, kako u primarnoj proizvodnji tako i tijekom pripreme, a virus se u hrani ne umnožava, već opstaje kao infektivna čestica duži period (EFSA, 2011.).
U SAD otprilike 50 % norovirusnih epidemija uzrokovanih hranom je vezano uz oboljele ljude koji sudjeluju u pripremi hrane (Widdowson i sur., 2005.). Asimptomatske infekcije su česte te također doprinose širenju epidemija. Norovirusne epidemije su vezane i sa svježom i smrznutom hranom (Ponka i sur., 1999.). Prema Baert i suradnicima (2009.), svježi proizvodi i školjkaši se smatraju kao hrana visokog rizika. Također, rizična je i sva hrana koja se ručno priprema, a nije namjenjena za termičku obradu prije konzumacije (Marvin i sur., 2009.). Ozawa i suradnici (2007.) su zaključili da je norovirusna infekcija čest uzročnik gastroenteritisa u catering industriji hrane u Japanu. Za noroviruse se također smatra da su uzročnik mnogih vodom uzrokovanih epidemija u kojima uzročnik nije utvrđen, te individualnih norovirusnih infekcija direktno vezanih uz vodu u kojima je utvrđena veza između okolišnih i kliničkih uzoraka (Parshionikar i sur., 2003.).

Školjkaši kao izvor virusne infekcije


Bivalvni školjkaši putem škrga filtriraju velike količine mora, čak do nekoliko litara dnevno, pri čemu bioakumuliraju patogene iz vode, te stoga njihov ukupni broj može biti znatno veći nego u okolnom moru (Metcalf i sur., 1979.; Rippey, 1994.), a upravo stoga su važan izvor NoV infekcije (Lees, 2000.; Bosch i sur., 2001.; Le Guyader i sur., 2003.). U brojnim prilikama je dokazano da viralna kontaminacija školjkaša ostaje i nakon purifikacije i ponovnog polaganja školjkaša (Schwab i sur., 1998.; Ueki i sur., 2007.), što je inače efikasan način eliminacije bakterijskog zagađenja školjkaša, ali ne i virusnog (Schwab i sur., 1998.; Richards i sur., 2010.). Među školjkašima, kamenice su poznate kao najčešći uzročnik NoV gastroenteritisa (Atmar i sur., 1993.; Atmar i sur., 1995.; Le Guyader i sur., 1996.; Le Guyader i sur., 2000.; Le Guyader i sur., 2006.a), vjerojatno jer se najčešće jedu sirove, međutim neke epidemije su vezane i za kuhane kamenice (Alfano-Sobsey i sur., 2012.).
Kamenice nisu samo pasivni filtratori već selektivno akumuliraju NoV specifičnim vezanjem na ugljikohidratne glikane (osobito tip A-like HBGA) (Le Guyader i sur., 2006.b; Tian i sur., 2006.; Tian i sur., 2007.), odnosno eliminiraju virus posredstvom liganada koji sadrže sijaličnu kiselinu, a to sve utječe na akumulaciju i preživljavanje NoV u tkivu kamenica (Le Guyader i sur., 2012). Na stopu bioakumulacije mogu utjecati uvjeti okoliša, poput temperature i saliniteta mora, a također i fiziološki faktori kamenica, kao što su veličina i vrsta (Sobsey i Jaykus, 1991.; Nappier i sur., 2008.). Velike kamenice imaju kapacitet filtracije više vode (Hutson i sur., 2004.), što potencijalno izlaže kamenice većem broju patogenih virusa u onečišćenim vodama (Schwab i sur., 1998.).

Metoda detekcije


RT – PCR test je prvi puta postao dostupan u 1990-tim te i dalje predstavlja najosjetljiviju metodu za detekciju NoV u kliničkim uzorcima (Atmar, 2010.). Ciljna regija ovog testa je konzervativna regija genoma koja uključuje polimerazu (regija A), spoj ORF1/ ORF2 (regija B) i područja u VP1 genu (regija C i D) (Green, 2007.).

Specifičnost testa je potvrđena hibridizacijom i sekvencioniranjem amplikona, a podaci sekvencioniranja mogu se koristiti za genotipizaciju u epidemiološkim molekularnim istraživanjima (Yee i sur., 2007.; Le Guyader i sur., 2008.). Danas su dostupni RT – PCR testovi – lančana reakcija polimerazom (engl. Polymerase Chain Reaction; PCR) uz prethodnu reverznu transkripciju (RT-PCR) u realnom vremenu (engl. real-time) koji omogućuju mnogo bržu procjenu kliničkih uzoraka i glavna su tehnika detekcije NoV iz hrane, vode i okolišnih uzoraka (Lopman i sur., 2012.). Ti testovi identificiraju i klasificiraju NoV do razine genogrupe (Kageyama i sur., 2004.; Trujilo i sur., 2006.).
Za direktnu detekciju NoV u prirodnim okolišno kontaminiranim uzorcima bivalvnih školjkaša, s obzirom na nisku razinu virusne kontaminacije i specifičnost pretraživanog matriksa, metoda odabira je upravo real-time RT-PCR (Lees, 2000.; Schwab i sur., 2001.). Objavljene su standardne metode za detekciju norovirusa i HAV u bobičastom voću, zelenom povrću, u ambalažiranoj vodi, bivalvnim školjkašima i s površina; Horizontalna metoda za detekciju norovirusa i hepatitis A virusa u hrani reverznom transkripcijom lančanom reakcijom polimeraze u stvarnom vremenu (real-time RT-PCR) (HRN EN ISO 15216-2:2019) i metoda za kvantifikaciju (HRN EN ISO 15216-1:2017).

Epidemiološke studije NoV gastroenteritisa


Hranom izazvane epidemije NoV uzrokovane kontaminiranim školjkašima su česte, dok svježim proizvodima, osobito malinama, su rjeđe (Ponka i sur., 1994; Falkenhorst i sur., 2005; Hjertqvist i sur., 2006). U Finskoj od 1997. do 1999. je bilo nekoliko norovirusnih epidemija povezanih s uvoznim smrznutim malinama (Ponka i sur., 1994; Koopmans i sur., 2002.). I dalje je nejasno kako je bobičasto voće kontaminirano, a pretpostavlja se da je kontaminirano u zemlji podrijetla. Navodnjavanje tijekom proizvodnje ili loše higijenske navike tijekom berbe ili smrzavanja su mogući uzrok kontaminacije (Richards, 2001.).
NoV epidemije su zabilježene u Danskoj izazvane zelenom salatom (Ethelberg i sur., 2010.), u Austriji pripremljenim salatama (Schmid i sur., 2007.), u USA voćem (Hall i sur., 2012.).
Finska agencija za sigurnost hrane od 2000. preporučuje termičku obradu smrznutih malina prije konzumacije, međutim to se ponekad zanemaruje. U Finskoj 2009. su izbile tri velike epidemije s otprilike 200 oboljelih, laboratorijski potvrđeno vezane uz uvezene smrznute maline iz Poljske, s obzirom da je isti genotip NoV GI.4 utvrđen u uzorcima malina i pacijenata (Maunula i sur., 2009.).
Analizom podataka epidemija vezanih uz školjkaše najčešći uzročnik je NoV GI genogrupe, vjerojatno zbog diferencijalne akumulacije kojom se čestice virusa vežu direktno u probavnom sustavu za ugljikohidratne strukture (Le Guyader i sur., 2006.b., Le Guyader i sur., 2012.), dok je najčešći uzročnik epidemija iz kliničkih uzoraka NoV GII (Noel i sur., 1999., Koopmans i sur., 2000., La Rosa i sur., 2007.).
Svake godine brojni norovirusni genotipovi cirkuliraju, a predominantan je GII.4, s tim da se svake dvije do tri godine pojavljuju nove varijante GII.4 zamjenjujući do tada cirkulirajući pandemijski soj (Eden i sur., 2013.).
Tijekom 2014. u Republici Hrvatskoj (RH) je u humanim uzorcima utvrđen cirkulirajući epidemijski soj norovirusa Hu/GII.4/sydney/NSW05 i tijekom istog perioda u školjkama je utvrđen NoV GII.4 bez zabilježenih hranom uzrokovanih gastroenteritisa (Škoko i sur., 2017.). Epidemije u Kini su otkrile GII.17 varijantu (GII.P17-GII.17) koja postaje predominantna zamjenjujući pandemijski GII.4 (Lu i sur., 2015., Graaf i sur., 2015., Parra i Green, 2015.). U 2019. je zabilježena prva epidemija NoV gastroenteritisa (osam slučajeva) vezana uz konzumaciju kamenica i dagnji u RH. Filogenetskom analizom humanih uzoraka i uzoraka školjkaša utvrđen je isti genotip NoV GII.6 u humanim uzorcima i u školjkašima (Škoko i sur., 2019.).

Zaključci


Hranom uzrokovane virusne infekcije uglavnom se prenose fekalno-oralnim putem kontaminiranom hranom i/ili vodom ili sekundarnim načinom prenošenja s osobe na osobu (Bosch i sur., 2018). Upotreba kontaminiranog mulja i/ili vode za navodnjavanje polja za proizvodnju poljoprivrednih proizvoda je također važan način širenja norovirusnog uzročnika. Za kontaminaciju školjkaša važan uzrok virusnog zagađenja su otpadne vode prisutne u blizini proizvodnog područja. Dok je kontaminacija bobičastog voća, salata i pripremljene hrane isključivo površinska, kod kontaminacije školjkaša je specifična situacija jer se NoV bioakumulacijom koncentrira iz okolnog mora i veže za ugljikohidratne ligande u hepatopankreasu. Do kontaminacije školjkaša uglavnom dolazi prije izlova (Lees, 2000.; Atmar, 2010.).
Virus u okolišu može preživjeti danima pa čak i mjesecima pod raznim uvjetima, a infektivnost zadržava sve dok RNK održava svoj funkcionalni integritet, odnosno dok kapsida čuva RNK na način da je još uvijek sposobna vezati se i pokrenuti ulazak u stanicu (Rodriguez i sur. 2009.).
Tradicionalno, određene vrste školjkaša se jedu sirove, a druge tek lagano termički obrađene. Ti uvjeti su karakteristični za školjkaše pa stoga oni predstavljaju osobitu opasnost među patogenima vezanim uz konzumaciju hrane (LEES, 2000.).
Konzumacijom sirovih ili nedovoljno toplinski obrađenih kamenica može doći do izbijanja epidemije gastroenteritisa, uz utvrđivanje NoV kao uzročnika što predstavlja i međunarodni problem (Svraka i sur., 2007.). Tipizacijom virusa je dokazano kako kontaminirana hrana iz jedne države može izazvati izbijanje bolesti u drugoj državi, preko uvezene hrane (Lopman i sur., 2003.). Jedan od razloga visoke prevalencije NoV infekcije je niska infektivna doza (Hutson i sur., 2004.) i mogućnost duge perzistencije virusa u okolišu (Rodriguez i sur. 2009.; Richards, 2012.). Kako bi procijenili rizik te uspostavili kontrolne mjere vezano uz NoV i druge patogene u lancu hrane međunarodna tijela predlažu upotrebu tehnika procjene rizika (Codex Alimentarius, 1995., WTO, 1995.) što se prihvaća diljem svijeta kao osnova za uvođenje nacionalnog zakonodavstva u sigurnosti hrane (Dong i sur., 2015., European Commission, 2002.).

Razumijevanje putova širenja i način prenošenja norovirusnih epidemija je od velike važnosti za javno zdravstvo te se uvođenje kontrolnih mjera nameće kao logičan slijed u zaštiti zdravlja potrošača. Dvije bitne stavke su zaštita proizvodnih područja od mogućeg fekalnog zagađenja te edukacija i kontrola ljudi koji rade u pripremi hrane.


Literatura [… prikaži]

Vezano:

Vezani sadržaji

U Osijeku obilježen Svjetski dan sigurnosti hrane

Urednik

U uzgoj riba i školjkaša uključuje se umjetna inteligencija

Urednik

Očekuju li nas prosvjedi veterinara?

Urednik

Godišnja skupština Federation of Veterinarians of Europe (FVE) u Briselu

Urednik

Svjetski dan sigurnosti hrane

Urednik

16. Konferencija o sigurnosti i kvaliteti hrane

Urednik

Ova web stranica koristi kolačiće radi poboljšanja korisničkog doživljaja pri njezinom korištenju. Korištenjem ove stranice suglasni ste s tim. Prihvati Više