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Resistenza agli antibiotici nei mammiferi marini: una minaccia invisibile

I batteri resistenti agli antibiotici trovati nei delfini e nelle balene sollevano preoccupazioni per la salute.

Ren Mark D. Villanueva, Jamaica Ann A. Caras, Windell L. Rivera, Maria Auxilia T. Siringan, Lemnuel V. Aragones, Marie Christine M. Obusan

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La Resistenza agli antibiotici è un grosso problema che colpisce sia gli esseri umani che gli animali. Anche se spesso sentiamo parlare dei pericoli dei batteri resistenti agli antibiotici negli ospedali, questa questione si sta estendendo anche ai nostri oceani. Sorprendentemente, i Mammiferi marini come i delfini e le balene mostrano segni di batteri resistenti agli antibiotici, che potrebbero rappresentare una minaccia sia per la fauna selvatica che per la salute umana.

Che cos'è la resistenza agli antibiotici?

La resistenza agli antibiotici si verifica quando i batteri evolvono e diventano più forti, permettendo loro di sopravvivere anche quando trattati con antibiotici. Questo è un grosso problema per la salute pubblica perché rende più difficile curare le infezioni. Si stima che a livello globale la resistenza agli antibiotici porti a circa 700.000 morti all'anno, un numero che potrebbe salire a 10 milioni entro il 2050 se non cambia nulla.

Questo problema non è solo una preoccupazione per gli esseri umani; è anche fondamentale per gli animali, soprattutto in agricoltura, dove la salute del bestiame è in gioco. Tuttavia, i ricercatori hanno scoperto che il focus sulla resistenza agli antibiotici negli animali tende a concentrarsi soprattutto sugli animali domestici, lasciando un vuoto per quanto riguarda la fauna selvatica.

Enterobacteriaceae: I batteri dietro il problema

Un gruppo di batteri che solleva particolare preoccupazione è noto come Enterobacteriaceae. Questi batteri includono alcuni colpevoli comuni come l'E. coli e la Klebsiella. Sono responsabili di un gran numero di infezioni negli esseri umani e sono stati trovati resistenti a vari tipi di antibiotici, come le penicilline e le cefalosporine.

L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha evidenziato l'Enterobacteriaceae come una priorità assoluta per il monitoraggio della resistenza agli antibiotici. Anche se sono stati fatti più studi su questi batteri negli animali terrestri, c'è ancora molto che non sappiamo su cosa stia succedendo nei mammiferi marini.

Mammiferi marini e resistenza agli antibiotici

I mammiferi marini hanno ricevuto meno attenzione nella ricerca sulla resistenza agli antibiotici. Ma ci sono prove che anche questi animali, come delfini e balene, sono portatori di batteri resistenti agli antibiotici. Ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che i batteri trovati nei mammiferi marini portano geni di resistenza agli antibiotici, che consentono loro di sopravvivere ai trattamenti che normalmente li eliminerebbero.

Filippine, ricerche hanno cominciato a far luce su questo problema. Gli scienziati hanno iniziato a esaminare da vicino i batteri trovati nei cetacei arenati (una parola elegante per i mammiferi marini come delfini, foche e balene). Si sono concentrati sul comprendere quali tipi di batteri sono presenti e quanto siano resistenti agli antibiotici.

Lo studio sui cetacei arenati

La ricerca ha coinvolto l'esame di 19 cetacei arenati di varie specie, tra cui delfini tursiopi, balene piante pigmee e altri. Il team ha collaborato con organizzazioni locali per raccogliere campioni e analizzare i batteri presenti in questi animali.

Caratteristiche dei cetacei

I cetacei sono stati esaminati in base alla loro specie, sesso, lunghezza, età, condizione fisica e le circostanze del loro arenamento. Comprendere questi fattori aiuta i ricercatori a determinare come gli elementi ambientali potrebbero influenzare la salute di questi animali.

Vale la pena notare che la maggior parte dei cetacei studiati era femmina, ma c'erano anche alcuni maschi e alcuni di cui il sesso era sconosciuto. Sono stati trovati in una vasta gamma di località nelle Filippine, suggerendo che il problema della resistenza agli antibiotici potrebbe essere diffuso.

Isolamento dei batteri

I campioni sono stati raccolti dai corpi di questi cetacei, principalmente dai loro sfiatatoi e retto per gli animali vivi, per isolare i batteri. I ricercatori hanno usato strumenti sterili per raccogliere campioni e garantirne l'assenza di contaminazione.

Una volta raccolti, i campioni sono stati riportati in laboratorio per l'analisi. In totale, 86 diversi batteri sono stati isolati da questi cetacei arenati, con i tipi più comuni che erano E. coli, Enterobacter e Klebsiella.

Identificazione dei batteri

Per identificare i batteri isolati, gli scienziati hanno utilizzato una combinazione di metodi tradizionali e tecnologia moderna. Hanno effettuato test per determinare se i batteri erano gram-negativi (un tipo di batteri caratterizzati dalla loro struttura della parete cellulare) e hanno utilizzato sistemi automatizzati per confermare le loro identità.

Oltre a identificare i batteri, i ricercatori volevano saperne di più sui loro schemi di resistenza agli antibiotici. Questo è cruciale perché aiuta a capire come questi batteri potrebbero potenzialmente influenzare sia la vita marina che la salute umana.

Test della Suscettibilità agli Antibiotici

Dopo aver identificato i batteri, il passo successivo è stato vedere quanto fossero suscettibili a vari antibiotici. I ricercatori hanno testato ciascun isolato contro 18 diversi antibiotici per vedere quali funzionavano e quali no.

I risultati hanno mostrato che alcuni antibiotici erano ancora efficaci contro questi batteri, con aminoglicosidi e carbapenemi che mostrano più promesse. Tuttavia, molti dei batteri isolati avevano sviluppato resistenza agli antibiotici comunemente usati, il che alza il campanello d'allerta per la salute pubblica.

Cosa significa per gli esseri umani?

La presenza di batteri resistenti agli antibiotici nei mammiferi marini potrebbe avere implicazioni per la salute umana. Questi batteri possono entrare nella catena alimentare e causare infezioni più difficili da trattare. Questo è particolarmente preoccupante nelle regioni in cui le persone entrano in contatto con la vita marina, sia attraverso la pesca, il nuoto o il consumo di frutti di mare.

Inoltre, se questi batteri resistenti si diffondono e si adattano, potrebbero contribuire al problema più grande della resistenza agli antibiotici nelle popolazioni umane. Questo evidenzia l'interconnessione tra la salute umana e quella animale e l'importanza di monitorare la resistenza agli antibiotici in vari ambienti.

L'impatto potenziale dell'Inquinamento

Uno dei probabili contributori all'aumento della resistenza agli antibiotici nei mammiferi marini è l'inquinamento. Molte aree costiere sono soggette a deflussi provenienti dall'agricoltura, impianti di trattamento delle acque reflue e altre fonti che possono introdurre antibiotici e batteri resistenti nell'ambiente marino.

Quando i mammiferi marini sono esposti a queste acque contaminate, possono acquisire batteri resistenti agli antibiotici. Questo crea un ciclo in cui le attività umane portano alla diffusione della resistenza nella fauna selvatica, che a sua volta può influenzare gli esseri umani.

Conclusione

I risultati degli studi sulla resistenza agli antibiotici nei cetacei rivelano che c'è molto che dobbiamo ancora imparare su questo problema urgente. Mentre la resistenza agli antibiotici continua a crescere a livello globale, è fondamentale comprendere il suo impatto sia sui mammiferi marini che sulla salute umana.

Gli sforzi per monitorare e ridurre l'uso di antibiotici sia negli esseri umani che negli animali, insieme al controllo dell'inquinamento, sono vitali per affrontare questo problema. Proteggendo gli ecosistemi marini e garantendo la salute dei mammiferi marini, possiamo anche contribuire a salvaguardare la salute umana.

Alla fine, condividiamo tutti questo pianeta, e mantenerlo sano significa prendersi cura dei nostri amici che vivono nell'oceano. Chissà, la prossima volta che vai in spiaggia, potresti vedere un delfino nuotare e pensare all'importante ruolo che svolgono nell'ecosistema, non solo come creature carine ma anche come custodi della salute dei nostri oceani.

Fonte originale

Titolo: Resistance profiles and genes of Enterobacteriaceae from cetaceans stranded in Philippine waters from 2018-2019 provide clues on the extent of antimicrobial resistance in the marine environment

Estratto: With the premise that cetaceans are sentinels for understanding the extent of antimicrobial resistance in the marine environment, we determined the phenotypic and genotypic antibiotic resistance profiles of the Enterobacteriaceae isolated from cetaceans (representing twelve cetacean species) that stranded in Philippine waters from 2018-2019. The phenotypic identifications and antibiotic susceptibility profiles of the isolates were determined through VITEK 2 system while their genotypic identifications were confirmed through 16S rRNA gene sequencing. Targeted antibiotics for profiling phenotypic resistance include penicillins, cephalosporins, carbapenems, quinolones, polymyxins and folate pathway inhibitors while detected antibiotic resistance genes (ARGs) for evaluating genotypic resistance include: (1) ampicillins (blaAmpC); (2) cephalosporins (blaAmpC blaTEM, blaSHV, and blaCTX-M); (4) carbapenem (blaKPC); (4) polymyxins (mcr-1) and (5) sulphonamides (sul1, and sul2). Percent resistances (% R), percent susceptibilities (% S) and multiple antibiotic resistance (MAR) index values were computed. Eighty-six Enterobacteriaceae were isolated from the exhaled breath condensate and swab samples of 19 stranded cetaceans. These isolates were confirmed to belong to the following genera: Escherichia (39.53%), Enterobacter (26.74%), Klebsiella (24.41%), Citrobacter (5.81%), Morganella (1.16%), Pantoea (1.16%) and Providencia (1.16%). Overall, 35/86 (40.70%) of the isolates exhibited acquired resistances against cephalosporins (i.e., cefuroxime, 26/86 or 30.23%), polymyxins (i.e., colistin, 6/86 or 6.97%), folate-pathway inhibitors (i.e., trimethoprim-sulfamethoxazole,5/86 or 5.82%), ampicillin (3/86 or 3.49%), and cefoxitin (2/86 or 2.32%), while the lowest resistance (1.16% of isolates) were resistant against amoxicillin-clavulanic acid, piperacillin and imipenem. Moreover, 40.70% of the isolates were characterized as multidrug-resistant (2.33%) and extensively drug-resistant (38.37%) while 5/86 (5.81%) of the isolates had MAR indices greater than 0.2. Six out of seven (85.71%) of the targeted ARGs responsible for the resistance types for ampicillins, cephalosporins, polymyxins and sulphonamides (i.e., blaAmpC, blaSHV blaTEM, mcr-1, sul1 and sul2, respectively) were detected in 48.57% of isolates. Antibiotic susceptibility testing revealed that a considerable portion of the isolates exhibited acquired resistance to selected antibiotics and were categorized as multidrug-resistant (MDR) or extremely drug-resistant (XDR). As for genotypic resistance, six out of seven target antibiotic resistance genes (ARGs) responsible for resistance to ampicillins, cephalosporins, polymyxins, and sulfonamides were detected in nearly half of the isolates with acquired resistance. Considering the habitat ranges of the source animals, this indicates the extent of reach of antibiotics and/or ARGs in the marine environment, and pelagic migratory cetaceans may play an important role in their dissemination.

Autori: Ren Mark D. Villanueva, Jamaica Ann A. Caras, Windell L. Rivera, Maria Auxilia T. Siringan, Lemnuel V. Aragones, Marie Christine M. Obusan

Ultimo aggiornamento: Dec 15, 2024

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628494

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628494.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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