Il materiale genetico dei batteri di E. coli negli animali da allevamento potrebbe contribuire all'evoluzione di ceppi pandemici mortali di E. coli negli esseri umani, secondo una nuova ricerca.

E. coli di solito vive come batterio innocuo nel tratto gastrointestinale di uccelli e mammiferi, compreso l'uomo. Risiedono inoltre, indipendentemente dall'ospite, in ambienti come l'acqua e il suolo e in prodotti alimentari tra cui carne di pollo e tacchino, latte crudo, manzo, maiale e insalata mista.

Questi batteri possono causare malattie se possiedono o acquisiscono fattori che consentono loro di sopravvivere in aree del corpo umano al di fuori dell'intestino.

E. coli è la principale fonte di infezioni del tratto urinario, motivo comune di ricovero ospedaliero. Può anche portare alla sepsi, che uccide 11 milioni di persone in tutto il mondo ogni anno, e alla meningite, un'infezione che colpisce il cervello e il midollo spinale.

Il dottor Cameron Reid, dell'Università della Tecnologia di Sydney, ha affermato l'obiettivo dello studio, recentemente pubblicato su Nature Communications , era quello di comprendere meglio l'evoluzione e le caratteristiche genomiche di un ceppo emergente di E. coli noto come ST58.

ST58 è stato isolato da infezioni del flusso sanguigno in pazienti in tutto il mondo, inclusa la Francia, dove è stato dimostrato che il numero di infezioni da questo ceppo è raddoppiato in un periodo di 12 anni. ST58 è anche più resistente ai farmaci rispetto ad altri ceppi.

"Il nostro team ha analizzato i genomi di E. coli ST58 provenienti da oltre 700 fonti umane, animali e ambientali in tutto il mondo, per cercare indizi sul motivo per cui è una causa emergente di sepsi e infezioni del tratto urinario", ha affermato il dott. Reid.

"Abbiamo scoperto che E. coli ST58 di maiali, bovini e polli contiene frammenti di materiale genetico, chiamati plasmidi ColV, che sono caratteristici di questo ceppo di malattia che causa E. coli", ha affermato.

I plasmidi sono minuscole molecole di DNA a doppio filamento, separate dal cromosoma batterico, che possono replicarsi indipendentemente e trasferirsi attraverso diversi ceppi di E. coli, favorendo l'evoluzione della virulenza.

Secondo la ricerca, l'acquisizione di plasmidi ColV può innescare ceppi di E. coli per causare infezioni extraintestinali negli esseri umani e aumentare anche la probabilità di resistenza antimicrobica.

"La zoonosi, in particolare in relazione a E. coli, non dovrebbe essere vista semplicemente come il trasferimento di un agente patogeno da un animale a un essere umano", ha affermato il professor Steven Djordjevic, coautore della ricerca.

"Piuttosto, dovrebbe essere inteso come un fenomeno complesso derivante da una vasta rete di interazioni tra gruppi di E. coli (e altri batteri) e dalle pressioni selettive che incontrano sia negli esseri umani che negli animali", ha affermato.

I risultati suggeriscono che tutti e tre i principali settori della produzione animale alimentare (bovini, polli e suini) hanno agito da sfondo per l'evoluzione e l'emergere di questo patogeno.

"Il contributo delle fonti non umane alle malattie infettive negli esseri umani è in genere poco compreso e la sua potenziale importanza sottostimata, come attesta il dibattito sulle origini ecologiche del virus SARS-CoV2", ha affermato il dott. Reid.

"In un mondo globalizzato, estremamente suscettibile alla rapida diffusione di agenti patogeni, l'importanza di una gestione proattiva delle minacce microbiche per la salute pubblica non può essere sottovalutata."

Lo studio ha ampie implicazioni per le politiche di salute pubblica che abbracciano l'industria alimentare, veterinaria e clinica.

"Finora, la salute pubblica delle malattie infettive è stata una disciplina reattiva, in cui l'azione può essere intrapresa solo dopo che un agente patogeno è emerso e ha causato qualche danno", ha affermato il dott. Reid.

"Idealmente, con l'avvento e l'adozione diffusa della tecnologia di sequenziamento del genoma, la futura salute pubblica delle malattie infettive può passare a una disciplina principalmente proattiva, in cui i sistemi di sorveglianza genomica sono in grado di prevedere l'emergenza di agenti patogeni e informare interventi efficaci".

Il dottor Reid ha affermato che affinché un tale sistema funzioni, richiede ricerca e collaborazione continue con il governo, gli enti sanitari pubblici, i produttori alimentari e i medici e comporterebbe la sorveglianza di una varietà di fonti di microbi non umane.

"Ciò includerebbe animali domestici e selvatici, in particolare uccelli, prodotti alimentari, fognature e corsi d'acqua, in quello che viene definito un approccio 'One Health'. Alcuni microbi, come ST58 E. coli, conoscono pochissime barriere tra questi ospiti sempre più interconnessi e ambienti.

"Un sistema di sorveglianza dei patogeni genomici One Health rappresenterebbe una rivoluzione all'interno della salute pubblica e farebbe molto per abbattere gli approcci storicamente incentrati sull'uomo privi di connessione con il mondo che ci circonda".