I ceppi batterici che infettano il bestiame e gli esseri umani negli Stati Uniti sono altamente simili
I ricercatori segnalano che un pericoloso agente patogeno, spesso resistente agli antibiotici, chiamato Salmonella Dublin, circola tra gli animali, gli esseri umani e gli ambienti in cui si trovano gli alimenti
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Secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie, la Salmonella Dublin, un tipo di batterio che infetta principalmente i bovini ma alcuni ceppi possono adattarsi a infettare anche gli esseri umani, sta diventando sempre più resistente agli antibiotici, diventando così una minaccia crescente per la salute pubblica. I ricercatori della Penn State hanno studiato come i ceppi dell'agente patogeno, che possono causare gravi malattie e morte nei bovini e infezioni del sangue e ricoveri ospedalieri negli esseri umani, si stiano evolvendo e diffondendo tra gli esseri umani, i bovini e l'ambiente negli Stati Uniti.
L'autrice dello studio, Sophia Kenney, borsista post-dottorato presso il Dipartimento di Scienze Animali, campiona un recinto di maternità alla ricerca di Salmonella Dublin.
Penn State
Nei risultati pubblicati su Applied and Environmental Microbiology, i ricercatori hanno riferito che, nonostante alcune differenze genetiche tra 2.150 ceppi di Salmonella Dublin, i batteri sono rimasti altamente simili.
Questa somiglianza mostra un potenziale di trasmissione incrociata tra il bestiame, gli esseri umani e l'ambiente, ha osservato Erika Ganda, leader del team e autrice senior dello studio, professore associato di microbioma degli animali alimentari presso il Penn State College of Agricultural Sciences.
"Questo è importante, perché dimostra che la Salmonella Dublin è altamente connessa con l'uomo, gli animali e l'ambiente, per cui gli sforzi per controllarla devono considerare tutti e tre", ha detto Erika Ganda. "I risultati di questo studio forniscono prove genetiche dettagliate che possono aiutare a guidare la sorveglianza - il monitoraggio dei batteri, le strategie di intervento come la limitazione dell'uso di antibiotici nel bestiame e le politiche di salute pubblica".
Il team ha analizzato 2.150 campioni di Salmonella Dublin raccolti da tre fonti - 581 da bovini malati, 664 da esseri umani malati e 905 dall'ambiente, tenendo conto degli alimenti derivati dal bestiame e delle fonti in azienda - negli Stati Uniti dal 2002 al 2023. I campioni sono stati identificati attraverso il National Center for Biotechnology Information Pathogen Isolate Browser, un aggregato pubblicamente disponibile di patogeni sequenziati con l'intero genoma, e il National Antimicrobial Resistance Monitoring System, una rete di sorveglianza della salute pubblica statunitense che tiene traccia della resistenza agli antibiotici nei batteri presenti nell'uomo, nelle carni al dettaglio e negli animali da allevamento. La disponibilità della sequenza dell'intero genoma dei ceppi patogeni ha permesso ai ricercatori di assemblare, analizzare e confrontare ogni gene e il modo in cui era espresso in ciascun ceppo.
Utilizzando i dati disponibili pubblicamente, il team ha cercato le componenti genetiche associate a una maggiore patogenicità, come la virulenza - la gravità o la nocività di una malattia - e la resistenza antimicrobica. Hanno scoperto che i ceppi bovini - provenienti da bovini - avevano la più alta prevalenza di alcuni geni di resistenza antimicrobica, una maggiore prevalenza di una piccola sezione di materiale genetico circolare separato dal genoma principale chiamato plasmide con resistenza ai farmaci multipli e la maggiore diversità genetica, che indica una maggiore variazione tra i ceppi bovini. Nonostante alcune differenze genetiche a seconda della fonte del ceppo, le componenti genetiche - chiamate nucleo genomico - condivise da tutti i 2.150 ceppi, erano altamente simili indipendentemente dalla fonte, hanno detto i ricercatori.
"Gli esseri umani di solito si infettano mangiando carne, latte o formaggio contaminati, ma anche il contatto diretto con il bestiame da parte dei lavoratori agricoli, ad esempio, è un rischio", ha detto Ganda. "Questo studio dimostra che per affrontare la Salmonella Dublin resistente agli antibiotici, dobbiamo utilizzare un approccio One Health, ovvero considerare come l'uomo, gli animali e l'ambiente siano interconnessi nella diffusione e nell'evoluzione di questo pericoloso patogeno".
Questo studio ha adottato un approccio diverso alla Salmonella Dublin rispetto alle ricerche precedenti, ha sottolineato la prima autrice dello studio Sophia Kenney, borsista post-dottorato presso il Dipartimento di Scienze Animali.
"Molti studi passati hanno preso in considerazione fonti specifiche, come solo i bovini, le regioni o i periodi di tempo, ma questo studio ha utilizzato tutti i ceppi statunitensi con sequenziamento dell'intero genoma, disponibili pubblicamente, provenienti da esseri umani, bovini e ceppi ambientali", ha detto la ricercatrice. "Volevamo analizzare le potenziali dinamiche di One Health di questo patogeno negli Stati Uniti, uno dei principali Paesi produttori di carne e latticini, esaminando le differenze genomiche e la stabilità dei ceppi provenienti da fonti diverse ma correlate e nel corso del tempo".
L'evoluzione di alcuni ceppi di Salmonella Dublin verso una maggiore resistenza ai farmaci è preoccupante e sicuramente da tenere d'occhio, ha osservato Kenney.
"Complica il trattamento sia per il bestiame che per l'uomo, ma conoscere le tendenze genetiche della Salmonella Dublin tra le diverse fonti negli Stati Uniti può informare meglio il controllo della malattia e gli sforzi di sorveglianza più mirati", ha detto.
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