Indagine sui profili di antimicrobicoresistenza in ceppi di E. coli isolati da popolazioni di ovicaprini del Nord Italia

Escherichia coli is a microorganism that is part of the normal bacterial flora of the gastrointestinal tract in both humans and animals. These microorganisms are considered commensals in healthy subjects and, for this reason, are often used as indicators in antimicrobial resistance (AMR) monitoring systems. Under certain conditions, E. coli frequently represents the etiological agent of infections that are difficult to manage therapeutically, further complicated by the inefficacy of available antibiotic treatments. The spread of resistant strains poses constant challenges, both in the search for new effective molecules and in the adoption of strategies aimed at limiting the dissemination of resistance. Indeed, the circulation of resistant and multidrug-resistant strains represents a significant public health concern, requiring careful monitoring not only in humans but also in animal populations, which can act as reservoirs and contribute to the maintenance of resistance in specific geographical contexts. This present study was dedicated to evaluating the presence of antimicrobial resistance profiles in E. coli strains isolated from faecal samples of sheep and goats raised in Northern Italy. These two animal species are not commonly included in antimicrobial resistance monitoring programs. Due to their farming system characteristics and rusticity, they are not frequently subjected to pharmacological treatments. The lower exposure to selective pressure resulting from repeated antimicrobial use, which characterizes these species differently from other farmed animals, makes them an interesting subject of investigation for defining and quantifying resistance phenomena of both spontaneous and environmental origin. In order to establish a baseline of resistance in these commensal bacteria, particular attention was given to extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) producing strains and those resistant to carbapenems; in addition, resistance profiles against enrofloxacin, sulfamethoxazole+trimethoprim, and colistin were evaluated. Within the analysed population, no ESBL-producing strains, nor strains resistant to carbapenems and enrofloxacin, were detected. The prevalence of strains resistant to sulfamethoxazole+trimethoprim was 4%, and 20% of the strains phenotypically exhibited an intermediate profile to colistin (MIC ≤ 2 μg/mL). Endpoint PCR screening for plasmid-mediated colistin resistance genes showed that all tested strains were negative for the investigated mcr genes. In conclusion, the data obtained from this study indicate that sheep and goat populations reared in Northern Italy do not represent an important reservoir of resistant strains to the tested molecules.

Escherichia coli è un microrganismo che fa parte della normale flora batterica del tratto gastroenterico sia dell’uomo che degli animali. Questi microrganismi sono commensali in soggetti sani e per questo motivo sono spesso utilizzati come indicatori nei sistemi di monitoraggio delle antimicrobico-resistenze (AMR). In particolari condizioni, E. coli rappresenta frequentemente l’agente eziologico di infezioni di difficile gestione terapeutica, complicate ulteriormente dall’inefficacia dei trattamenti antibiotici disponibili. La diffusione di ceppi resistenti pone sfide costanti, sia nella ricerca di nuove molecole efficaci, sia nell’adozione di strategie volte a limitare la disseminazione della resistenza. La circolazione di ceppi resistenti e multiresistenti agli antibiotici costituisce infatti, un rilevante problema di sanità pubblica, che richiede un monitoraggio accurato non solo nell’uomo, ma anche nelle popolazioni animali, le quali possono fungere da reservoir e contribuire al mantenimento delle resistenze in specifici contesti geografici. Il presente lavoro di tesi è stato dedicato alla valutazione della presenza di profili di antimicrobico-resistenza di ceppi di E. coli isolati da campioni fecali di pecore e capre allevate nel Nord Italia. Queste due specie animali non sono comunemente oggetto di monitoraggi sull’antimicrobico-resistenza. Per peculiarità relative al sistema di allevamento e per la loro rusticità, questi animali non vengono sottoposti di frequente a terapie farmacologiche. La minore esposizione a pressione selettiva data dall’uso ripetuto di antimicrobici che caratterizza queste specie, differentemente da altre specie allevate, le rende un interessante oggetto di indagine per la definizione e quantificazione di fenomeni di resistenza di origine spontanea, ma anche di derivazione ambientale. Per la definizione della baseline della resistenza in questi batteri commensali sono stati considerati in particolare i ceppi produttori di beta-lattamasi a spettro esteso e resistenti ai carbapenemi; inoltre è stata valutata la presenza di eventuali profili di resistenza nei confronti di enrofloxacin, sulfametossazolo+trimethoprim e di colistina. Nella popolazione analizzata non sono stati rilevati né ceppi produttori di beta-lattamasi a spettro esteso né ceppi resistenti ai carbapenemi ed enrofloxacin, mentre la prevalenza di ceppi resistenti a sulfametossazolo+trimethoprim è risultata pari al 4% inoltre, il 20% dei ceppi ha manifestato fenotipicamente un profilo intermedio alla colistina (MIC ≤ 2 μg/mL). All’eventuale identificazione di geni plasmid mediated colistin resistance mediante end-point PCR tutti i ceppi testati sono risultati negativi ai geni mcr ricercati. In conclusione, i dati emersi dal presente studio indicano che le popolazioni ovi-caprine allevate nel Nord Italia non costituiscono un importante reservoir di ceppi resistenti alle molecole indagate.