O Campus Terra da USC proba que mamíferos mariños antárticos portan patotipos de E. coli patóxenos implicados en procesos clínicos humanos
Un estudo sobre a avaliación do impacto da actividade humana na Antártida realizado por investigadores do Laboratorio de Referencia de Escherichia coli (LREC), con sede na Facultade de Veterinaria do Campus Terra da USC, evidencia que os mamíferos mariños antárticos portan patotipos de E. coli potencialmente patóxenos e que con frecuencia están implicados en enfermidades humanas, tal e como publica a revista científica Scientific Reports, do grupo Nature, nun artigo que ten como primeira asinante a Azucena Mora, profesora e investigadora do Departamento de Microbioloxía e Parasitoloxía da USC.
As rexións antárticas considéranse áreas protexidas con influencia antropoxénica limitada. Con todo, existe unha preocupación crecente sobre o impacto das actividades científicas e turísticas que aumentan o risco de diseminación de microorganismos humanos en ecosistemas relativamente intactos. Os mamíferos mariños actúan como bioindicadores de posibles cambios ambientais, pero a maioría dos estudos realizados ata agora nesas áreas centráronse no efecto das descargas de augas residuais non tratadas xunto ás estacións de investigación, con escasa información sobre a presenza de microorganismos asociados a humanos nestes animais.
Aínda que é coñecido que Escherichia coli é un membro común da microbiota intestinal dos vertebrados de sangue quente, estudos previos indican baixa presenza de E. coli nos mamíferos mariños que viven en ambientes prístinos en comparación cos animais en cativerio, ou en lugares próximos a zonas habitadas con alta exposición antropoxénica. Escherichia coli é tamén un importante patóxeno intestinal e extraintestinal. No caso das infeccións extraintestinais en humanos por E. coli, a maioría son causadas por illados do filogrupo B2 que inclúe grupos clonais clinicamente significativos como ST73, ST131 ou ST95. O grupo clonal pandémico ST131 recibiu especial atención por ser responsable a nivel mundial da propagación de dous subclóns resistentes ás fluoroquinolonas: C1 (H30R) e C2 (H30Rx), frecuentemente asociados con infeccións do tracto urinario humano e bacteriemia. Ata o momento, a detección de ST131 na Antártida produciuse en illamentos de auga e/ou sedimentos mariños xunto ás bases de investigación.
Neste estudo, realizado en colaboración con membros do grupo de Sanidade Animal e Zoonosis (SALUVET) da Universidade Complutense de Madrid, da Fundación Oceanográfic de Valencia e da Universidade de Warwick (UK), analizáronse tres especies de pinnípedos da costa oeste da península Antártica: a foca de Weddell (Leptonychotes weddellii), o elefante mariño (Mirounga leonina) e o lobo mariño antártico (Arctocephalus gazella). O triple obxectivo deste traballo pasa por investigar a presenza e as características de Escherichia spp. nos seus illamentos; avaliar a presenza de clons de alto risco nunha rexión reservada ecoloxicamente, ademais de definir posibles fontes de contaminación e impacto dentro deste ecosistema vulnerable.
Como resultado, obtivéronse 158 cepas de E. coli e tres de E. albertii de 193 mostras fecais. Cabe destacar que 62 dos 158 illamentos (39.2%) exhibiron o status de E. coli patógeno extraintestinal (ExPEC) e 27 (17.1%) pertencian a tipos de secuencia (ST) que ocorren frecuentemente entre os clons ExPEC implicados en infeccións urinarias / bacteriemias como son ST12, ST73, ST951 e ST141. Nas pescudas realizadas atopáronse ademais similitudes de máis do 85% entre os perfís de PFGE-macrorrestrición de illamentos humanos e de pinnípedos pertencentes aos grupos clonais O2:H6-B2-ST141 e O16:H5 / O25b:H4-B2-ST131. A análise in silico dos xenomas ST131 Cplx obtidos dos tres pinnípedos identificaron a presenza de plásmidos IncF e IncI1 e revelaron alta similitude xenómica entre os illamentos de orixe animal e humano.
Evidencias e alertas
Esta investigación evidencia que os mamíferos mariños antárticos portan patotipos de E. coli potencialmente patóxenos, segundo sinala a investigadora Azucena Mora, quen tamén salienta que este estudo serviu para alertar por vez primeira da presenza de ST131 Cplx en cepas recuperadas de tres especies de pinnípedos mostreados en diferentes localizacións antárticas. A distribución filoxenética, os perfís de virulencia, as ST e os trazos xenómicos indicarían posibles subliñas ancestrais dos grupos clonais clínicos actuais. O desafío agora é responder como e cando estes illamentos se converteron en parte da microbiota comensal destes mamíferos mariños.
Unha posible explicación podería ser a mobilidade xeográfica destes animais, contactando áreas de maior actividade humana, explica Mora. De feito, cómpre lembrar que Mirounga leonina distribúese amplamente no hemisferio Sur, con especímenes identificados na península Antártica e o continente, incluído o Sur de Arxentina. Leptonychotes weddellii ten unha distribución máis circumpolar, viaxando na procura de comida cara ao norte e con algúns individuos deambulando ata Nova Zelanda, Sur de Australia e América do Sur. Finalmente, Arctocephalus gazella xeralmente vaga na época non reprodutiva cara ao mar de Weddell (Arxentina), e algúns grupos foron avistados na illa Juan Fernández (Chile). En calquera caso, os datos achados requiren novos estudos de vixilancia para coñecer a evolución destes grupos clonais dentro da microbiota normal dos pinnípedos, así como a súa transmisión dentro dos nichos antárticos.
Os investigadores do LREC da USC estudan desde hai anos o impacto da actividade humana na fauna silvestre, facendo un seguimento da diseminación de cepas multirresistentes e de clons de alto risco en diferentes nichos ambientais. O proxecto da Xunta ‘As aves silvestres como transmisoras de cepas de Escherichia coli produtoras de betalactamasas de espectro estendido’, liderado pola doutora Azucena Mora e recentemente finalizado, é un exemplo máis desta liña de traballo do LREC.