Enterococci belong to the normal bacterial microbiota of the gastrointestinal tract of humans and animals. Although commonly regarded as harmless commensals in healthy subjects, under particular conditions, they can cause severe infections, further complicated by antibiotic resistance. The genus Enterococcus includes more than 50 species, among which E. faecalis and E. faecium are the most prominent, being recognized as major hospital pathogens. However, numerous other species, associated with zoonotic or environmental contexts, can also infect both healthy humans and animals. Enterococcus are often involved in infections that are difficult to treat, due to their intrinsic resistance to several antibiotics, including cephalosporins, sulphonamides and aminoglycosides at low concentrations. These resistances pose a continuous challenge both for the development of effective new drugs and for controlling the spread of resistant strains. The circulation of multidrug resistance strains can represent a serious public health problem, which requires careful monitoring of both human and animal populations, as the latter can act reservoir for resistance in specific geographical areas. The present study focused on the characterization of commensal Enterococcus spp. strains isolated from faecal samples of sheep and goats raised in Northern Italy. These species are not typically included in antimicrobial resistance monitoring, as the animals are only minimally exposed to the antibiotics investigated. The study examined antimicrobial resistance profile, with particular attention to strains resistant to vancomycin and high levels of aminoglycosides, specifically gentamicin and streptomicin. The prevalence of vancomycin-resistant and gentamicin-resistant enterococci in the analysed population was found to be 0%, while for streptomycin which was found to be 5,5%. Genomic analysis, performed using real-time PCR, allowed for the identification of E. mundtii, a species rarely found in animal populations. In conclusion, the results suggest that the sheep and goat populations of Northern Italy do not represent a significant reservoir for antimicrobial resistance to vancomycin and high-dose aminoglycoside.

Gli enterococchi appartengono al normale microbiota batterico del tratto gastrointestinale dell'uomo e degli animali. Sebbene siano comunemente considerati commensali innocui in soggetti sani ma, in particolari condizioni possono diventare i responsabili di quadri clinici anche molto gravi, ulteriormente complicati dall’inefficacia delle terapie antibiotiche. Al genere Enterococcus appartengono più di 50 specie, tra cui le più note sono E. faecalis ed E. faecium, ritenuti tra i più importanti patogeni nosocomiali. Tuttavia, esistono numerose altre specie, associate a contesti zootecnici o ambientali, che possono colonizzare uomini e animali sani. Gli enterococchi sono frequentemente coinvolti in infezioni di difficile trattamento, anche in virtù della loro intrinseca resistenza a diversi antibiotici, tra cui cefalosporine, sulfonamidi e aminoglicosidi a basse concentrazioni. Tali resistenze pongono continue sfide sia sulla ricerca di nuovi farmaci efficaci sia sul rispetto di programmi atti a ridurre al minimo la disseminazione di ceppi resistenti. La circolazione di ceppi resistenti e multiresistenti agli antimicrobici può rappresentare un grave problema di sanità pubblica e questo necessita di un attento monitoraggio, sia in ambito umano, sia nelle popolazioni animali, che possono fungere da reservoir per il mantenimento delle resistenze in specifiche aree geografiche. Il presente studio si è incentrato sulla caratterizzazione dei ceppi di Enterococcus spp. commensali isolati da campioni fecali di pecore e capre allevate nel territorio del Nord Italia. Queste specie, infatti, non sono frequentemente oggetto di indagine nei monitoraggi sull’antimicrobico-resistenza, in quanto queste specie animali generalmente non sono sottoposte frequentemente a trattamenti terapeutici e quindi sono esposte in misura ridotta alla pressione selettiva dovuta all’uso reiterato di antimicrobici, come accade più spesso in altre tipologie di allevamento. Lo studio indaga i profili di antimicrobicoresistenza, con particolare alla attenzione alla ricerca e caratterizzazione dei ceppi resistenti alla vancomicina e agli aminoglicosidi a concentrazione elevata, nello specifico gentamicina e streptomicina. Nella popolazione analizzata sono risultati assenti gli enterococchi vancomicina-resistenti e gentamicina-resistenti, mentre la prevalenza di ceppi resistenti per la streptomicina si è attestata al 5,5%. La caratterizzazione mediante PCR real-time, ha permesso l’identificazione della specie E. mundtii, di non frequente risconto nelle popolazioni animali. In conclusione, i risultati dello studio effettuato suggeriscono che le popolazioni ovi-caprine del Nord Italia non rappresentino un significativo reservoir di ceppi caratterizzati da resistenza antimicrobica per la vancomicina e gli aminoglicosidi ad alto dosaggio.

Indagine sui profili di antimicrobicoresistenza di ceppi di Enterococcus spp. isolati da popolazioni di ovicaprini allevati in Nord Italia

DAMINI, DENISE
2023/2024

Abstract

Enterococci belong to the normal bacterial microbiota of the gastrointestinal tract of humans and animals. Although commonly regarded as harmless commensals in healthy subjects, under particular conditions, they can cause severe infections, further complicated by antibiotic resistance. The genus Enterococcus includes more than 50 species, among which E. faecalis and E. faecium are the most prominent, being recognized as major hospital pathogens. However, numerous other species, associated with zoonotic or environmental contexts, can also infect both healthy humans and animals. Enterococcus are often involved in infections that are difficult to treat, due to their intrinsic resistance to several antibiotics, including cephalosporins, sulphonamides and aminoglycosides at low concentrations. These resistances pose a continuous challenge both for the development of effective new drugs and for controlling the spread of resistant strains. The circulation of multidrug resistance strains can represent a serious public health problem, which requires careful monitoring of both human and animal populations, as the latter can act reservoir for resistance in specific geographical areas. The present study focused on the characterization of commensal Enterococcus spp. strains isolated from faecal samples of sheep and goats raised in Northern Italy. These species are not typically included in antimicrobial resistance monitoring, as the animals are only minimally exposed to the antibiotics investigated. The study examined antimicrobial resistance profile, with particular attention to strains resistant to vancomycin and high levels of aminoglycosides, specifically gentamicin and streptomicin. The prevalence of vancomycin-resistant and gentamicin-resistant enterococci in the analysed population was found to be 0%, while for streptomycin which was found to be 5,5%. Genomic analysis, performed using real-time PCR, allowed for the identification of E. mundtii, a species rarely found in animal populations. In conclusion, the results suggest that the sheep and goat populations of Northern Italy do not represent a significant reservoir for antimicrobial resistance to vancomycin and high-dose aminoglycoside.
2023
Investigation of antimicrobial resistance profiles of Enterococcus spp. strains isolated from sheep and goat reared in Northern Italy
Gli enterococchi appartengono al normale microbiota batterico del tratto gastrointestinale dell'uomo e degli animali. Sebbene siano comunemente considerati commensali innocui in soggetti sani ma, in particolari condizioni possono diventare i responsabili di quadri clinici anche molto gravi, ulteriormente complicati dall’inefficacia delle terapie antibiotiche. Al genere Enterococcus appartengono più di 50 specie, tra cui le più note sono E. faecalis ed E. faecium, ritenuti tra i più importanti patogeni nosocomiali. Tuttavia, esistono numerose altre specie, associate a contesti zootecnici o ambientali, che possono colonizzare uomini e animali sani. Gli enterococchi sono frequentemente coinvolti in infezioni di difficile trattamento, anche in virtù della loro intrinseca resistenza a diversi antibiotici, tra cui cefalosporine, sulfonamidi e aminoglicosidi a basse concentrazioni. Tali resistenze pongono continue sfide sia sulla ricerca di nuovi farmaci efficaci sia sul rispetto di programmi atti a ridurre al minimo la disseminazione di ceppi resistenti. La circolazione di ceppi resistenti e multiresistenti agli antimicrobici può rappresentare un grave problema di sanità pubblica e questo necessita di un attento monitoraggio, sia in ambito umano, sia nelle popolazioni animali, che possono fungere da reservoir per il mantenimento delle resistenze in specifiche aree geografiche. Il presente studio si è incentrato sulla caratterizzazione dei ceppi di Enterococcus spp. commensali isolati da campioni fecali di pecore e capre allevate nel territorio del Nord Italia. Queste specie, infatti, non sono frequentemente oggetto di indagine nei monitoraggi sull’antimicrobico-resistenza, in quanto queste specie animali generalmente non sono sottoposte frequentemente a trattamenti terapeutici e quindi sono esposte in misura ridotta alla pressione selettiva dovuta all’uso reiterato di antimicrobici, come accade più spesso in altre tipologie di allevamento. Lo studio indaga i profili di antimicrobicoresistenza, con particolare alla attenzione alla ricerca e caratterizzazione dei ceppi resistenti alla vancomicina e agli aminoglicosidi a concentrazione elevata, nello specifico gentamicina e streptomicina. Nella popolazione analizzata sono risultati assenti gli enterococchi vancomicina-resistenti e gentamicina-resistenti, mentre la prevalenza di ceppi resistenti per la streptomicina si è attestata al 5,5%. La caratterizzazione mediante PCR real-time, ha permesso l’identificazione della specie E. mundtii, di non frequente risconto nelle popolazioni animali. In conclusione, i risultati dello studio effettuato suggeriscono che le popolazioni ovi-caprine del Nord Italia non rappresentino un significativo reservoir di ceppi caratterizzati da resistenza antimicrobica per la vancomicina e gli aminoglicosidi ad alto dosaggio.
Enterococcus spp.
aminoglicosidi
vancomicina
batteri commensali
piccoli ruminanti
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