Genetsko sekvenciranje otkriva neočekivani izvor patogena u poplavnim vodama

Genetsko sekvenciranje otkriva neočekivani izvor patogena u poplavnim vodama

Istraživači izvještavaju u časopisu Geohealth da su lokalne rijeke i potoci bili izvor kontaminacije Salmonella enterica duž obale Sjeverne Karoline nakon uragana Florence 2018. godine – što nije ranije sumnjivo veliki broj farmi svinja u regionu.

Ovi nalazi imaju kritične implikacije za kontrolu širenja bolesti uzrokovanih patogenima otpornim na antibiotike nakon poplava, posebno u obalnim regionima zemalja u razvoju koje su pod velikim uticajem porasta tropskih oluja.

Studija, koju vode profesorka građevinskog i ekološkog inženjerstva Helen Ngujen i diplomirani student Iuking Mao, prati prisustvo i poreklo S. enterica iz uzoraka životne sredine iz priobalne Severne Karoline pomoću genetskog praćenja.

„Infekcije izazvane patogenima otpornim na antibiotike odgovorne su za otprilike 2,8 miliona ljudskih bolesti i 36.000 smrtnih slučajeva godišnje samo u SAD“, rekao je Ngujen. „Ove infekcije se lako šire širom sveta i predstavljaju veliki teret rastućim zdravstvenim sistemima, ali ih je moguće sprečiti ublažavanjem.

Studija navodi da se zbog toga što se ljudski i životinjski fekalni genetski markeri često nalaze u poplavnim vodama, obično se pretpostavlja da su izvori otpadnih voda, septički sistemi i stočne farme odgovorni za širenje bakterija i genetskog materijala otpornih na antibiotike u životnu sredinu. Međutim, nijedna poznata studija nije konačno identifikovala tačke izvora zagađivača.

„Obalna Severna Karolina je odlična oblast za proučavanje slučaja jer postoji velika koncentracija farmi svinja i privatnih septičkih sistema, a obalne poplave izazvane tropskim olujama su prilično česte“, rekao je Ngujen.

Tri nedelje nakon uragana Florens, Ngujenov tim je sakupio 25 uzoraka vode iz vodenih tela nizvodno od farmi svinja u oblastima poljoprivredne proizvodnje u Severnoj Karolini, od kojih je 23 sadržalo bakteriju S. enterica.

„Analizirali smo slobodno plutajuće genetske markere — hromozome i plazmide — koristeći sekvencioniranje celog genoma visoke vernosti i otkrili da S. enterica u uzorcima prikupljenim nakon uragana Florence nisu od životinja ili stajnjaka“, rekao je Ngujen.

Tim je genetski pratio poreklo bakterije do mnogih malih lokalnih reka i potoka u tom području – što znači da su se ovi patogeni već uspostavili u prirodnom okruženju.

„Sa klimatskim promenama koje donose toplije temperature — u kojima bakterije napreduju — i moguće veće i češće tropske oluje, važnost naših otkrića treba da shvate istraživači i kreatori politike“, rekao je Ngujen. „Poljoprivredne i ljudske otpadne vode ne bi trebalo da budu jedini izvor koji se uzima u obzir prilikom izrade planova za ublažavanje uticaja kako bi se sprečilo širenje patogenih bakterija nakon uragana.

Nguienov tim planira da proširi ovo istraživanje izvan obalnih regiona i sarađuje sa drugim istraživačima u kampusu na proučavanju širenja patogena iz kanadskih guskih izmeta u Ilinoisu.