Origens inesperadas de patógenos de enchentes reveladas por meio de sequenciamento genético

por Hiroshi Tanaka
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Salmonella Contamination Source

Um estudo recente, detalhado na revista Geohealth, desafia a sabedoria convencional relativamente às fontes de contaminação por Salmonella na Carolina do Norte, especificamente ao longo da região costeira após o furacão Florence em 2018. Ao contrário das suposições anteriores de que as explorações suinícolas eram as principais culpadas, a investigação aponta para rios e riachos locais como a verdadeira fonte de contaminação por Salmonella enterica. Esta descoberta traz implicações significativas para as estratégias de controlo de doenças, particularmente em regiões vulneráveis a tempestades tropicais.

Liderado pela professora Helen Nguyen e pelo estudante de pós-graduação Yuqing Mao, do departamento de engenharia civil e ambiental da Universidade de Illinois Urbana-Champaign, o estudo empregou rastreamento genético para rastrear a presença e origem de S. enterica em amostras ambientais da costa da Carolina do Norte.

As infecções causadas por agentes patogénicos resistentes aos antibióticos representam uma ameaça considerável à saúde pública, resultando em aproximadamente 2,8 milhões de doenças e 36.000 mortes anualmente apenas nos Estados Unidos. Estas infecções não estão confinadas a fronteiras e podem sobrecarregar os sistemas de saúde a nível mundial, mas o estudo sugere que podem ser evitadas através de medidas de mitigação eficazes.

Anteriormente, era amplamente assumido que as fontes de águas residuais, os sistemas sépticos e as explorações pecuárias eram os principais culpados pela disseminação de bactérias resistentes a antibióticos e de material genético no ambiente, frequentemente encontrados nas águas das cheias. No entanto, nenhum estudo definitivo identificou as fontes de contaminação.

A costa da Carolina do Norte apresentou um estudo de caso ideal devido à sua concentração de fazendas de suínos, sistemas sépticos privados e suscetibilidade a inundações costeiras causadas por tempestades tropicais. A equipe de pesquisa coletou 25 amostras de água a jusante de granjas de suínos em áreas de produção agrícola, sendo que 23 delas continham a bactéria S. enterica.

Usando sequenciamento de genoma completo de alta fidelidade, a equipe analisou marcadores genéticos flutuantes, como cromossomos e plasmídeos. Surpreendentemente, eles determinaram que a S. enterica encontrada nas amostras pós-furacão Florence não era originária de animais ou de esterco. Em vez disso, o rastreio genético ligou estes agentes patogénicos aos numerosos rios e riachos locais na área, indicando o seu estabelecimento no ambiente natural.

O contexto mais amplo deste estudo destaca a importância crescente de tais descobertas face às alterações climáticas. As temperaturas mais altas, propícias ao crescimento bacteriano, e o potencial para tempestades tropicais maiores e mais frequentes sublinham a importância desta investigação tanto para os cientistas como para os decisores políticos. Sugere que, ao conceber planos de mitigação para evitar a propagação de bactérias patogénicas após furacões, o foco não deve ser apenas nas fontes de águas residuais agrícolas e humanas.

Como orientação futura, a equipa do Professor Nguyen planeia alargar a sua investigação para além das regiões costeiras, colaborando com outros investigadores para investigar a propagação de agentes patogénicos das fezes dos gansos do Canadá no Illinois.

Este estudo recebeu apoio do IGB, da Grainger College of Engineering, da Allen Foundation e da EPA, com contribuições de pesquisadores do Instituto Carl R. Woese de Biologia Genômica, da Carle Illinois College of Medicine e da Universidade da Flórida. Os resultados da pesquisa foram publicados sob o título “Reservatórios locais e ambientais de Salmonella enterica após inundações do furacão Florence” na revista Geohealth. (DOI: 10.1029/2023GH000877)

Perguntas frequentes (FAQs) sobre a fonte de contaminação por Salmonella

Qual era a fonte anteriormente considerada de contaminação por Salmonella na Carolina do Norte?

Acreditava-se que a fonte de contaminação por Salmonella na Carolina do Norte, anteriormente considerada, eram principalmente as fazendas de suínos.

O que o estudo recente descobriu sobre a verdadeira fonte de contaminação por Salmonella na costa da Carolina do Norte?

O estudo recente revelou que os rios e riachos locais, e não as explorações de suínos, foram a verdadeira fonte de contaminação por Salmonella enterica na costa da Carolina do Norte após o furacão Florence em 2018.

Por que essas descobertas são significativas para o controle da doença?

Estas descobertas são significativas para o controlo de doenças porque desafiam os pressupostos existentes e apontam para a importância de reavaliar as estratégias de controlo de doenças. Compreender as verdadeiras fontes de contaminação, neste caso, os cursos de água locais, pode ajudar no desenvolvimento de medidas mais eficazes para prevenir a propagação de agentes patogénicos resistentes aos antibióticos, especialmente após inundações.

Como a contaminação por patógenos resistentes a antibióticos afeta a saúde pública?

A contaminação por patógenos resistentes a antibióticos representa uma ameaça significativa à saúde pública, levando a aproximadamente 2,8 milhões de doenças e 36.000 mortes anualmente somente nos Estados Unidos. Estas infecções podem espalhar-se globalmente e sobrecarregar os sistemas de saúde, tornando crucial a prevenção através de medidas de mitigação.

Que métodos foram utilizados no estudo para rastrear a fonte de contaminação?

O estudo utilizou métodos de rastreamento genético, especificamente sequenciamento de genoma completo de alta fidelidade, para rastrear a presença e origem de S. enterica em amostras ambientais da costa da Carolina do Norte.

Que implicações mais amplas tem esta investigação, especialmente no contexto das alterações climáticas?

Esta investigação destaca as implicações mais amplas das alterações climáticas, com temperaturas mais altas a favorecer o crescimento bacteriano e o potencial para tempestades tropicais mais frequentes e severas. Sublinha a importância de compreender as fontes de contaminação para além das águas residuais e das fontes agrícolas ao conceber planos de mitigação.

Existem planos para pesquisas futuras com base nessas descobertas?

Sim, a equipa de investigação planeia alargar as suas investigações para além das regiões costeiras. Eles estão colaborando com outros pesquisadores para estudar a propagação de patógenos das fezes de ganso canadense em Illinois, indicando uma continuação de seus esforços de pesquisa.

Quem apoiou e contribuiu para este estudo?

Este estudo recebeu apoio do IGB, da Grainger College of Engineering, da Allen Foundation e da EPA. Além disso, pesquisadores do Instituto Carl R. Woese de Biologia Genômica, do Carle Illinois College of Medicine e da Universidade da Flórida contribuíram para o estudo.

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3 comentários

Cidadão Preocupado22 Dezembro 28, 2023 - 8:46 am

espere, então rios e riachos estão causando Salmonella? isso é incrível, espero que eles encontrem maneiras de controlá-lo melhor agora. #PúblicaSaúde #ClimateChange

Responder
Leitor123 Dezembro 28, 2023 - 10:39 pm

nossa, esse estudo é tão importante que mostra que temos que repensar as coisas! surpreendentemente não são fazendas de porcos! as alterações climáticas também são um grande problema, tornando-o pior.

Responder
Entusiasta Científico55 Dezembro 29, 2023 - 5:51 am

Trabalho gr8 de Nguyen & Mao, adorei a parte do rastreamento genético, material muito esclarecedor. esperemos que continuem pesquisando e encontrem mais respostas!

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