Antibiotikaresistente Salmonellenstämme, die bei wandernden Wildvögeln nicht vorkommen

Obwohl viele Wildvögel Salmonellen tragen, beherbergen die Bakterienstämme, die sie übertragen, normalerweise keine antimikrobiellen Resistenzgene, so Forscher der Penn State, die ein Team leiteten, das eine neue, landesweite Studie durchführte.

Das sind laut Teamleiter Ed Dudley, Professor für Lebensmittelwissenschaften, Penn State, gute Nachrichten.

„Obwohl wir seit einiger Zeit wissen, dass Wildvögel Salmonellen übertragen können, scheinen die Stämme, die sie übertragen, weniger besorgniserregend für die menschliche Gesundheit zu sein“, sagte er. „Die Annahme war, dass diese Salmonellen – wie die Bakterien, die wir aus domestizierten Nutztieren isolieren können – eine große Anzahl von Antibiotika-Resistenzgenen tragen würden. Wir haben festgestellt, dass das Gegenteil der Fall ist.“

Wildvögel sind bekanntermaßen häufige Reservoire von Salmonella enterica, einem Krankheitserreger, der jedes Jahr Millionen von Menschen krank macht, erklärte Dudley, und Wissenschaftler haben sich Sorgen gemacht, dass Wildvögel, die antimikrobiell resistente Salmonella enterica tragen, ein Risiko für die öffentliche Gesundheit darstellen, da sie die Resistenz verbreiten können Bakterien auf großen Flächen in kurzer Zeit. Diese Forschung zeigt, dass Wildvögel nicht als wichtige Reservoire für resistente Salmonella enterica-Stämme dienen.

Um zu ihrer Schlussfolgerung zu gelangen, sequenzierten die Forscher das gesamte Genom von 375 Salmonella enterica-Stämmen von Wildvögeln, die zwischen 1978 und 2019 in 41 US-Bundesstaaten gesammelt wurden, um die bakterielle Resistenz gegen Antibiotika und Schwermetalle zu untersuchen. Die Studie, die von Yezhi Fu, einem Postdoktoranden in Dudleys Forschungsgruppe am College of Agricultural Sciences, geleitet wurde, beantwortet wichtige Fragen zur Rolle von Zugvögeln bei der Übertragung von Krankheiten auf den Menschen.

Die Forscher meldeten sich Umweltmikrobiologie dass Typhimurium der dominante Stamm von Salmonella enterica war und 68 % der Vogelisolate ausmachte. Allerdings wurden weniger als 2 % dieser Isolate als multiantimikrobiell resistent oder resistent gegen Schwermetalle identifiziert. Interessanterweise wurden alle multiresistenten Salmonella enterica aus Wasservögeln oder Greifvögeln isoliert; keiner von ihnen wurde von Singvögeln isoliert.

Die in der Studie getesteten Isolate stammten vom National Wildlife Health Center, das Teil eines Labors des US Geological Survey ist. Die Bundesverbindung resultierte aus Dudleys Forschungsgruppe, die seit 2016 Teil des Genome Tracker-Programms der US-amerikanischen Food and Drug Administration ist. Das übergeordnete Ziel dieser Initiative sei es, zu lernen, wie man die immer leistungsfähigere Fähigkeit zur Sequenzierung von Bakteriengenomen nutzt, um mehr über Lebensmittel zu erfahren übertragbare Krankheitserreger wie Salmonellen.

„Wir haben mit dem National Wildlife Health Center zusammengearbeitet, weil es über diese genetisch erstaunliche Sammlung von Salmonella-Isolaten verfügt, die über mehr als 40 Jahre von kranken Zugvögeln gesammelt wurden“, sagte er. „Für uns ist es eine opportunistische Sammlung, und jemand musste sie einfach analysieren.

Dudleys Forschungsgruppe setzte die Analyse dieser Bundessammlung von Wildvogel-Salmonella-Isolaten fort und machte mehrere andere Entdeckungen.

Sie haben sich gemeldet Angewandte und Umweltmikrobiologie dass bestimmte Salmonella-Stämme mit bestimmten Wirten assoziiert waren. Nach der Sequenzierung von 131 Salmonella Typhimurium-Isolaten von Wildvögeln, die in 30 US-Bundesstaaten gesammelt wurden, fanden sie heraus, dass Singvögel und Wasservögel wahrscheinlich dieselben Stämme beherbergen, während Möwen und Seeschwalben unterschiedliche, unterschiedliche Abstammungslinien der Bakterien trugen. Die Studie weist darauf hin, dass Salmonella Typhimurium möglicherweise eine Evolution innerhalb von Wildvögeln in den Vereinigten Staaten durchlaufen hat.

„Wir haben auch gezeigt, dass sich die Abstammungslinien von Wildvogelisolaten von den meisten Isolaten unterscheiden, die aus Haustierquellen stammen“, sagte Dudley. „Und durch die Verwendung eines Klassifikators für maschinelles Lernen konnten wir Typhimurium-Genome verschiedenen Gruppen von Wildvögeln zuordnen. Das ist wichtig, da die Identifizierung von wirtsangepassten genomischen Datensätzen die Quellenvorhersage verbessern und die Untersuchung zukünftiger Krankheitsausbrüche erleichtern kann.“

Ein drittes Papier fügte der Forschung einen internationalen Aspekt hinzu, sagte Dudley. Im Mikrobielle Genomikberichteten die Forscher, dass sie bei Singvögeln in Großbritannien und den USA Beweise für eine gemeinsame Abstammung und Evolution des Salmonella enterica-Stammes Typhimurium gefunden haben, was vermutlich auf Jahrhunderte des Vogelzugs zurückzuführen ist.

Die Forscher analysierten öffentlich zugängliche Datensätze aus Großbritannien, Australien und Neuseeland und stellten fest, dass Salmonella-Stämme weltweit übertragen wurden. Die Wild- und Zugvogelforschung bietet Einblicke in moderne Krankheitsuntersuchungen, schlägt Dudley vor.

„Um herauszufinden, gegen welche Antibiotika ein bestimmter Salmonella-Stamm resistent ist, müssen wir nicht mehr die traditionellen Labortests durchführen – bei denen man ihn auf einer Art von Medium züchtet, ihn Antibiotika aussetzt und entweder wächst oder nicht ‚das Gesagte. „Jetzt können wir das gesamte Genom sequenzieren, und durch die Identifizierung bestimmter Genmarker können wir mit nahezu perfekter Präzision vorhersagen, gegen welche Antibiotika der Organismus resistent sein wird.“