L’antibiotico resistenza (AMR) è l’incapacità o la ridotta capacità di un antibiotico di inibire la crescita di un batterio. Nell’uomo questo fenomeno è particolarmente rilevante in presenza di microrganismi patogeni poiché rende difficile il trattamento delle infezioni, aumentando il rischio di un aggravamento o addirittura esito fatale della malattia. Contrastare il fenomeno dell’AMR richiede l’applicazione di una strategia integrata (One Health), che affronta il problema a livello umano, animale e ambientale. L'antibiotico resistenza nelle specie avicole è un problema significativo in quanto può portare al fallimento della terapia, aumentando i tassi di mortalità e la riduzione della produttività. Inoltre, gli antibiotici utilizzati negli animali possono entrare nell'ambiente attraverso le deiezioni, contribuendo alla diffusione di batteri resistenti nel suolo e nell'acqua, o alla trasmissione all'uomo, attraverso il consumo dei loro prodotti. Studiare la diffusione dei geni di resistenza agli antibiotici nelle popolazioni animali, incluso il pollame, è essenziale per proteggere la salute pubblica, promuovere il benessere animale e preservare l’ambiente. È stata scelta la classe antibiotica dei β-lattamici perchè considerati, antibiotici importanti per la medicina umana a priorità critica dall’Organizzazione Mondiale della Sanità. Fra i principali β-lattamici si annoverano le cefalosporine di 3a generazione che hanno un ampio spettro d’azione nei confronti dei batteri gram-positivi e gram-negativi, mentre quelle di 4a generazione sono più efficaci nei confronti dei batteri gram-negativi e di solito impiegate nelle infezioni da batteri resistenti. I carbapenemi, anch’essi ad ampio spettro, sono riservati alle infezioni più difficili da trattare e quando altri antibiotici non sono efficaci a causa della resistenza. Lo scopo del lavoro è volto a rilevare e quantificare sette geni di resistenza (blaCTX-M1like, blaNDM, blaOXA-1, blaOXA-48, blaSHV, blaCMY-2, blaVIM-2) ai β-lattamici, inclusi geni in grado di conferire resistenza alle cefalosporine di 3a e 4a generazione e ai carbapenemi, in allevamenti avicoli a filiera corta situati nel Nord-est Italia. A tal fine sono stati campionati dieci allevamenti comprendenti diverse specie avicole (polli a collo nudo, faraone, piccioni, anatre) secondo il seguente schema di campionamento: in allevamento (T0) sono state prelevate le feci, mentre al macello è stato effettuato un campionamento ambientale pre-macellazione (T1) e uno post-macellazione (T2), dove sono state inoltre campionate le carcasse e prelevati i ciechi degli animali macellati, le cui feci erano state precedentemente raccolte a T0. In laboratorio, si è poi proceduto con l’estrazione e la quantificazione del DNA. Ogni campione è stato sottoposto a qPCR (eseguita in triplicato) per identificare e quantificare i geni di resistenza. Dalla media dei valori soglia (ct) è stata calcolata l’abbondanza assoluta di ogni gene di resistenza, utilizzando delle curve standard ottenute da ampliconi di DNA isolato da campioni di riferimento. L’amplificazione del gene 16S è stata effettuata per normalizzare l’abbondanza dei geni di resistenza investigati sul numero di copie del gene 16S, in quanto essendo una componente essenziale del ribosoma batterico, la sua quantità è direttamente proporzionale al numero delle cellule batteriche presenti nel campione. L’analisi dei risultati ottenuti alla qPCR è ancora in corso. Una volta ottenuti, la prevalenza e l’abbondanza dei geni di resistenza in allevamento, sulle superfici del macello prima e dopo la macellazione, e nelle carcasse, consentiranno di tracciare il livello di resistenza nei confronti dei β-lattamici nella filiera avicola corta.

Rilievo mediante qPCR di geni di resistenza ai β -lattamici in allevamenti avicoli a filiera corta nel Nord-est Italia

DE ASCANIIS, MARTA
2023/2024

Abstract

L’antibiotico resistenza (AMR) è l’incapacità o la ridotta capacità di un antibiotico di inibire la crescita di un batterio. Nell’uomo questo fenomeno è particolarmente rilevante in presenza di microrganismi patogeni poiché rende difficile il trattamento delle infezioni, aumentando il rischio di un aggravamento o addirittura esito fatale della malattia. Contrastare il fenomeno dell’AMR richiede l’applicazione di una strategia integrata (One Health), che affronta il problema a livello umano, animale e ambientale. L'antibiotico resistenza nelle specie avicole è un problema significativo in quanto può portare al fallimento della terapia, aumentando i tassi di mortalità e la riduzione della produttività. Inoltre, gli antibiotici utilizzati negli animali possono entrare nell'ambiente attraverso le deiezioni, contribuendo alla diffusione di batteri resistenti nel suolo e nell'acqua, o alla trasmissione all'uomo, attraverso il consumo dei loro prodotti. Studiare la diffusione dei geni di resistenza agli antibiotici nelle popolazioni animali, incluso il pollame, è essenziale per proteggere la salute pubblica, promuovere il benessere animale e preservare l’ambiente. È stata scelta la classe antibiotica dei β-lattamici perchè considerati, antibiotici importanti per la medicina umana a priorità critica dall’Organizzazione Mondiale della Sanità. Fra i principali β-lattamici si annoverano le cefalosporine di 3a generazione che hanno un ampio spettro d’azione nei confronti dei batteri gram-positivi e gram-negativi, mentre quelle di 4a generazione sono più efficaci nei confronti dei batteri gram-negativi e di solito impiegate nelle infezioni da batteri resistenti. I carbapenemi, anch’essi ad ampio spettro, sono riservati alle infezioni più difficili da trattare e quando altri antibiotici non sono efficaci a causa della resistenza. Lo scopo del lavoro è volto a rilevare e quantificare sette geni di resistenza (blaCTX-M1like, blaNDM, blaOXA-1, blaOXA-48, blaSHV, blaCMY-2, blaVIM-2) ai β-lattamici, inclusi geni in grado di conferire resistenza alle cefalosporine di 3a e 4a generazione e ai carbapenemi, in allevamenti avicoli a filiera corta situati nel Nord-est Italia. A tal fine sono stati campionati dieci allevamenti comprendenti diverse specie avicole (polli a collo nudo, faraone, piccioni, anatre) secondo il seguente schema di campionamento: in allevamento (T0) sono state prelevate le feci, mentre al macello è stato effettuato un campionamento ambientale pre-macellazione (T1) e uno post-macellazione (T2), dove sono state inoltre campionate le carcasse e prelevati i ciechi degli animali macellati, le cui feci erano state precedentemente raccolte a T0. In laboratorio, si è poi proceduto con l’estrazione e la quantificazione del DNA. Ogni campione è stato sottoposto a qPCR (eseguita in triplicato) per identificare e quantificare i geni di resistenza. Dalla media dei valori soglia (ct) è stata calcolata l’abbondanza assoluta di ogni gene di resistenza, utilizzando delle curve standard ottenute da ampliconi di DNA isolato da campioni di riferimento. L’amplificazione del gene 16S è stata effettuata per normalizzare l’abbondanza dei geni di resistenza investigati sul numero di copie del gene 16S, in quanto essendo una componente essenziale del ribosoma batterico, la sua quantità è direttamente proporzionale al numero delle cellule batteriche presenti nel campione. L’analisi dei risultati ottenuti alla qPCR è ancora in corso. Una volta ottenuti, la prevalenza e l’abbondanza dei geni di resistenza in allevamento, sulle superfici del macello prima e dopo la macellazione, e nelle carcasse, consentiranno di tracciare il livello di resistenza nei confronti dei β-lattamici nella filiera avicola corta.
2023
Detection of β-lactam resistance genes by qPCR in short-chain poultry farms in North-East Italy
Antibiotico
Resistenza
β-lattamici
Filiera corta
Avicoli
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