Comunicazioni orali e Poster sul Monitoraggio biologico - Giornale ...

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G Ital Med Lav Erg 2004; 26:4, Suppl COMUNICAZIONI ORALI E POSTER SUL MONITORAGGIO BIOLOGICO www.gimle.fsm.it 69 presentato dalla messa a punto di biosensori per la determinazione diretta di agenti biologici nell’aria ambiente. Biosensori per la determinazione di agenti biologici Per biosensore si intende un dispositivo analitico costituito da un elemento sensibile di natura biologica (sensore) accoppiato ad un trasduttore di segnale. Il sensore può essere rappresentato da un enzima che catalizza una specifica reazione che coinvolge la molecola dell’analita, da un anticorpo che lega in modo specifico la molecola dell’analita, da cellule batteriche in grado di utilizzare l’analita come substrato, da sequenze oligonucleotidiche in grado di legare sequenze complementari o di subire modificazioni chimiche a contatto con alcune classi di analiti (genotossici), etc. Il trasduttore è interfacciato direttamente all’elemento sensibile ed è in grado di convertire il segnale biochimico di quest’ultimo in un segnale di tipo diverso, elettrico o ottico (elaborato e visualizzato su display o trasmesso a postazioni remote). I vantaggi potenziali connessi all’impiego di biosensori nelle determinazioni analitiche sono riassumibili in: 1) elevata specificità e sensibilità; 2) rapidità di risposta; 3) eliminazione della fase di pretrattamento del campione; 4) possibilità di determinazione ripetute o, al limite, in continuo; 5) compattezza e portatilità del dispositivo; 6) possibilità di trasmissione dei dati a distanza on line; 7) costi ridotti. Numerose rassegne sono disponibili in letteratura sullo stato dell’arte o sugli sviluppi di ricerca per quanto riguarda specifici ambiti di impiego (fondamentalmente clinico, del controllo alimentare e della ricerca di inquinanti nelle acque e dei suoli) o categorie di biosensori (4, 5). Relativamente a biosensori per rilevare microrganismi, virus e agenti biologici in generale l’ambito che ha ricevuto maggior impulso è quello legato alla sicurezza alimentare, in relazione all’identificazione di contaminazioni microbiche di alimenti come latte e carni da parte di specie quali E. coli e Salmonella. Anche le acque reflue (controllo ambientale) e i fluidi biologici (diagnostica clinica) sono sempre più oggetto di ricerca in relazione alla messa a punto di biosensori per l’identificazione e la quantificazione di agenti biologici (6). I biosensori per agenti biologici allestiti fino ad ora sono riconducibili a due fondamentali classi: ad anticorpi e ad acidi nucleici. In relazione ai primi si dispone dell’esperienza più consolidata. Anticorpi specifici nei confronti di antigeni di superficie (proteine batteriche e/o virali) sono immobilizzati su supporto e accoppiati ad un sistema di trasduzione. Le prestazioni, soprattutto in termini di sensibilità, di intervallo dinamico e di rigenerazione dell’elemento sensibile sono molto variabili, in relazione alla natura del complesso antigene-anticorpo, al sistema di trasduzione e alla matrice di indagine. In alcuni casi sono confrontabili con quelle di metodi ormai consolidati (es. saggio ELISA) o addirittura superiori (7). Attualmente la messa a punto di sensori capaci di operare in aria è ostacolata dalla necessità della presenza di una matrice liquida a livello della quale possa avvenire il legame antigene-anticorpo. I biosensori ad acidi nucleici hanno una struttura di base costituita da sequenze oligonucleotidiche a singolo filamento immobilizzate su supporto (che può fungere o meno da trasduttore). Il legame a dette sequenze di sequenze complementari o di parti di sequenze complementari (sequenze target) determina una modificazione (aumento di massa, variazione di potenziale, variazione della frequenza basale di oscillazione) che può essere trasdotta in segnale elettrico o ottico. Le problematiche operative connesse alla preparazione di sensori ad acidi nucleici (genosensori) sono state recentemente prese in rassegna (8). La sequenza complementare da rilevare è costituita nella maggior parte dei casi dalla sequenza di un gene caratteristico di una determinata specie o ceppo microbico o da una sequenza di DNA virale. Di solito il sensore è accoppiato con un elettrodo, ma sono stati realizzati sensori a DNA abbinati a sistemi di trasduzione diversi. I biosensori ad acidi nucleici hanno il vantaggio di un’elevatissima specificità e richiedono tempi ridotti. Possono però presentare problemi per quanto riguarda la rigenerazione dell’elemento sensibile: è infatti necessario dissociare l’ibrido formatosi tra la sequenza bersaglio e la sequenza sensing. Idealmente la sensibilità di questi dispositivi consente di rilevare la presenza di una singola sequenza target presente nella matrice liquida. La sequenza bersaglio deve però trovarsi libera nel mezzo: ciò implica di solito la necessità di una fase di estrazione degli acidi nucleici dalle cellule batteriche o dalle particelle virali. L’estrazione potrebbe non essere necessaria se nel mezzo è presente acido nucleico libero derivato da morte e sfaldamento di alcuni dei corpi cellulari batterici o da disgregazione di particelle virali. In secondo luogo, per la maggior parte dei sistemi realizzati finora è in pratica necessaria una fase di amplificazione preanalitica della sequenza bersaglio eventualmente presente tramite PCR. Infine la sequenza bersaglio deve essere a singolo filamento, allo scopo di permettere l’ibridazione con la sequenza sensing: ciò implica una fase di denaturazione post-amplificazione. Conclusioni Il panorama tracciato è in rapida evoluzione. La miniaturizzazione dei dispositivi e l’ottimizzazione delle fasi di realizzazione e montaggio della componentistica stanno portando anche ad una progressiva contrazione dei costi. Nell’insieme i sensori a DNA per agenti biologici realizzati assicurano per ora un importante vantaggio: l’eliminazione della corsa elettroforetica degli amplificati e della successiva identificazione delle bande, con sostanziale riduzione dei tempi di analisi e della dotazione strumentale necessaria. Un ambito gravido di rapidi sviluppi è rappresentato dalla realizzazione di sensori multisequenza tramite l’allestimento di DNA arrays, in grado di rilevare simultaneamente più sequenze di acido nucleico e quindi potenzialmente più di un agente biologico in contemporanea. L’altro ambito (di difficile percorso ma fortemente innovativo) è dato dall’allestimento di sensori a DNA per la determinazione di sequenze di acido nucleico libere in aria, indispensabile sulla base dell’insieme delle considerazioni fin qui formulate per il monitoraggio di agenti microbici, inclusi quelli responsabili di infezioni nosocomiali. Dai dati emersi fino ad oggi per entrambe le categorie di biosensori (ad acido nucleico o ad anticorpi) si evidenziano in ogni caso prospettive interessanti a fronte delle criticità riscontrate. Bibliografia 1) Pasquarella C, Pitzurra O, Savino A. The index of microbial air contamination. J Hosp Infect 2000; 46: 241-256. 2) Douwes J, Thorne P, Pearce N, Heederik D. Bioaerosol health effects and exposure assessment: progress and prospects. Ann Occup Hyg 2003; 47: 187-200. 3) World Health Organization. Prevention of hospital-acquired infections. A practical guide 2 nd edition. WHO, 2002: http://www.who.int/emc. 4) Nakamura H, Karube I. Current research activity in biosensors. Anal Bioanal Chem 2003; 377: 446-468. 5) Rodriguez-Mozaz S, Marco MP, Lopez de Alda MJ, Barcelo’ D. Biosensors for environmental monitoring of endocrine disruptors: a review article. Anal Bioanal Chem 2004; 378: 588-598. 6) D’souza SF. Microbial biosensors. Biosens Bioelectron 2001; 16: 337-353. 7) Mello LD, Kubota LT. Review of the use of biosensors as analytical tools in the food and drink industries. Food Chem 2002; 77: 237-256. 8) Lucarelli F, Marrazza G, Turner AP, Mascini M. Carbon and gold electrodes as electrochemical transducers for DNA hybridisation sensors. Biosens Bioelectron 2004; 19: 515-530.
COMUNICAZIONI ORALI E POSTER SUL MONITORAGGIO BIOLOGICO G Ital Med Lav Erg 2004; 26:4, Suppl 70 www.gimle.fsm.it G. Lacca 2 , A. Provenzani 2 , S. Schillaci 1 , M.G. Verso 1 , D. Picciotto 1 Prevalenza di anticorpi anti-HCV ed anti-HBV nei lavoratori della sanità di un nosocomio palermitano 1 Sezione di Medicina del Lavoro, Dipartimento di Medicina Clinica e delle Patologie Emergenti Università degli Studi di Palermo 2 Dipartimento di Scienze Farmacologiche, Università degli Studi di Palermo RIASSUNTO. Scopo del presente lavoro è quello di stimare la prevalenza del rischio dell’infezione da HCV ed HBV del personale sanitario di un ospedale di Palermo confrontando tale risultato con un gruppo di controllo costituito da donatori di sangue italiani. Dallo studio è emerso che la prevalenza nei lavoratori della sanità è risultato inferiore di circa la metà rispetto a quella dei donatori di sangue. È nostra opinione, quindi, che le misure preventive, già attuate tra il personale sanitario, siano state efficaci ed attente. Parole chiave: HCV e HBV prevalenza, personale sanitario. ABSTRACT. PREVALENCE OF ANTI-HCV AND ANTI-HBV ANTI- BODY IN A HOSPITAL’S SANITARY PERSONNEL The project aim is to estimate HCV and HBV infection risk prevalence, in a hospital’s sanitary personnel, in comparison with a control group consisting in Italian blood donors. We conclude that the sanitary personnel prevalence is lower than blood donors one.We are of opinion that preventive measures, carried out in sanitary personnel, are efficacious and accurate. Key words: HCV and HBV prevalence, sanitary personnel. Introduzione Il virus dell’epatite B è il principale rischio infettivo in ambiente ospedaliero, sia per frequenza che per gravità. È ormai ampiamente documentato nella letteratura scientifica che l’epatite virale B insorge negli operatori sanitari con una frequenza maggiore rispetto alla popolazione generale (3). In particolare il rischio di contrarre un’epatite virale è maggiore per il personale di laboratorio, per coloro che lavorano in sala autoptica e per chi opera in ambiente chirurgico rispetto a coloro che operano in ambiente medico. Il pericolo è legato all’esposizione ed alla manipolazione di materiale biologico (derivati ematici) di pazienti infetti. I veicoli più importanti dell’infezione sono rappresentati dal sangue e dai suoi derivati. Oltre alla via parenterale apparente (ferite con aghi, bisturi, forbici e/o altro materiale infetto) è ammessa una via parenterale inapparente da penetrazione del virus attraverso lesioni di continuo difficilmente individuabili di cute e mucose venute a contatto con materiale biologico infetto (1). Anche lo sperma e le secrezioni vaginali, la saliva, le lacrime ed il sudore dei soggetti infetti possono contenere quantità potenzialmente infettanti di virus (3). La trasmissione del virus C avviene per via parenterale. La maggiore fonte di infezione è costituita dalla trasfusioni di sangue e di derivati (concentrati piastrinici, fattori della coagulazione). L’HCV è responsabile del 75% dei casi di epatite post-trasfusionale (1). Il virus dell’epatite C non sembra dotato della stessa pericolosità dell’HBV per gli operatori sanitari: il suo potere infettante, soprattutto attraverso le mucose è minore, ed in ambito sanitario la via di trasmissione più frequente è il contatto del sangue infetto con il sangue dell’operatore. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di stimare la prevalenza del rischio dell’infezione da HCV ed HBV nel personale sanitario di un ospedale della città di Palermo confrontando tale risultato con un gruppo di controllo costituito da donatori di sangue italiani. Dall’analisi di precedenti studi analoghi e sovrapponibili, si evince come il rischio occupazionale di trasmissione dei virus sopra citati non ha una considerazione quantitativa univoca. Materiali e metodi Tutti i lavoratori della sanità (medici, infermieri professionali, ausiliari socio-sanitari) di un nosocomio palermitano, potenzialmente esposti al rischio biologico, sono stati sottoposti nel corso del 2002 a sorveglianza sanitaria comprendente oltre l’anamnesi, l’esame obiettivo, gli esami emato-chimici ed esami strumentali, quali ECG, spirometria, audiometria, anche l’esecuzione di tests evidenzianti anticorpi anti-HCV ed anti-HBV (anti-HBc, anti HBs e anti-Hbe) dosati tramite tecnica ELISA di III generazione. I tassi di sieroprevalenza del personale sanitario sono stati poi comparati con i tassi provenienti dallo screening anti-HBV ed anti-HCV dei donatori di sangue della popolazione italiana. Risultati Gli operatori sanitari esaminati nel corso dell’anno 2002 sono stati 840. La prevalenza assoluta di soggetti anti-HCV positivi è stata di 6 persone, cioè lo 0.71%; invece per quanto riguarda l’HBV la prevalenza è stata di 10 soggetti, quindi l’1.19%. L’età media dei primi era 51,16 aa con DS di 6,24 aa, quella dei secondi 48,12 aa con DS di 6,77 aa. I soggetti positivi per HCV presentavano un’anzianità lavorativa media di 22 aa e fra costoro vi erano: un ausiliario sociosanitario del reparto di oculistica, un infermiere professionale di sala operatoria del reparto di chirurgia pediatrica, un ferrista di sala operatoria del reparto di ortopedia, un ausiliario socio-sanitario del reparto di cardiologia, un infermiere professionale del reparto di chirurgia oncologica ed un infermiere professionale del reparto di chirurgia generale. I soggetti positivi per HBV avevano un’anzianità lavorativa di 14,5 aa e fra loro vi erano: un infermiere professionale del reparto di chirurgia vascolare, un tecnico di laboratorio del servizio immuno-trasfusionale, un caposala dell’unità di terapia intensiva metabolica, un medico ed un infermiere professionale del reparto di neurologia, un infermiere professionale del reparto di dermatologia, un infermiere professionale del reparto di chirurgia toracica, un agente socio-sanitario ed un infermiere professionale del servizio AIDS, una infermiera professionale di sala operatoria del reparto di ostetricia. Inoltre come già accennato, sono stati valutati i tassi di prevalenza di anticorpi anti-virus B e C dei donatori di sangue della popolazione italiana, che sono risultati essere: • 1.3% prevalenza di anticorpi antivirus C nei donatori di sangue; • 2% prevalenza di anticorpi antivirus B nei donatori di sangue del Nord d’Italia; • 4% prevalenza di anticorpi antivirus B nei donatori di sangue del Sud d’Italia. Considerazioni e Conclusioni Alla luce degli accertamenti effettuati nell’ambito della sorveglianza sanitaria di soggetti esposti a rischio biologico di un ospedale palermitano è emerso che la prevalenza nei lavoratori
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