Nova tecnologia revela salmonella escondida

Usando novas ferramentas, o pesquisador descobre a diversidade bacteriana em água doce

O monitoramento da salmonela no meio ambiente é crítico porque a água doce contaminada usada para irrigar as plantações pode transferir bactérias patogênicas para os produtos frescos, causando doenças e até mesmo a morte. Mas a pesquisadora da Universidade da Geórgia, Nikki Shariat, acredita que os métodos tradicionais de vigilância da salmonela estão perdendo o panorama.

Shariat, professor assistente de saúde populacional da Faculdade de Medicina Veterinária da UGA, descobriu que as populações de salmonela em água doce são mais diversificadas do que se pensava. E que essa diversidade disfarça populações de salmonelas ocultas que são clinicamente importantes.

Em um estudo recente publicado na Applied and Environmental Microbiology , Shariat, principal investigador do projeto, detalhou não apenas a mudança nas populações de salmonela na bacia do rio Susquehanna ao longo do tempo, mas também descobriu populações ocultas que, até agora, não foram detectadas.

Usando uma ferramenta desenvolvida em seu laboratório, CRISPR-SeroSeq, Shariat e sua equipe de alunos usaram o sequenciamento de última geração para mergulhar fundo e revelar populações inteiras de salmonela em uma amostra. Em 78% das amostras da Bacia do Rio Susquehanna contendo salmonela, a equipe descobriu oito dos 10 sorotipos mais causadores de doenças humanas do CDC . Digno de nota, seis desses sorotipos costumavam ser completamente ocultados por tipos de salmonela mais abundantes e menos clinicamente relevantes. Em uma pesquisa tradicional, esses sorotipos teriam sido completamente perdidos.

O rio Susquehanna fornece 70% da água doce para a Baía de Chesapeake, e grandes extensões dele e de seus afluentes passam por áreas agrícolas. Durante a primavera, a área recebe maior quantidade de chuva que produz o escoamento que acaba alimentando os rios e riachos que enchem o Susquehanna.

É esse escoamento que os pesquisadores acreditam que promove o aumento da quantidade de salmonela encontrada em amostras coletadas na primavera. Amostras simples continham até 10 sorotipos de salmonela – muitos dos quais estão associados à pecuária.

“Em animais para alimentação, sabemos que quando a salmonela cresce, muitos sorotipos sobrevivem. E em meu trabalho com aves e outros animais para alimentação aqui na UGA, vimos vários sorotipos presentes em uma única amostra ”, disse Shariat. “Mas a salmonela é adaptada para crescer no intestino dos animais, não na água doce. Queríamos ver que diversidade poderia ser encontrada na água. ”

Normalmente, quando um ambiente é pesquisado para salmonela, as amostras são coletadas, cultivadas para enriquecimento para salmonela e, em seguida, semeadas em placas de ágar indicador seletivo. “Nessas placas, a salmonela normalmente cresce como colônias pretas distintas”, disse Shariat, “e colônias individuais são amostradas da placa e caracterizadas por seu sorotipo”.

Um pesquisador seleciona uma ou duas colônias da placa para caracterizar, o que significa que apenas os sorotipos mais abundantes são identificados. Mas, como a pesquisa de Shariat continuamente descobriu, esse método apenas arranha a superfície de uma ampla e diversificada população de salmonelas.

“Usando o método da placa, você pode ter que escolher centenas de colônias separadas para encontrar um traço desses sorotipos de fundo”, disse Shariat. “Isso seria logisticamente impossível e muito caro.” Usando CRISPR-SeroSeq, a equipe pode classificar e caracterizar todos os serotipos identificáveis ​​em uma única amostra. “O que foi impressionante em nosso trabalho em Susquehanna é que mais de 80% das amostras que continham salmonela incluíam mais de um tipo de salmonela.”

Em estudos futuros, a equipe espera investigar mais a fundo como a salmonela vive há muito tempo na água doce e quão longe ela pode viajar dentro de uma bacia hidrográfica.

Este estudo foi financiado pelo Pennsylvania Sea Grant e pela National Oceanic and Atmospheric Administration e foi realizado em parceria com o Juniata College e o Centro de Administração de Alimentos e Medicamentos dos EUA para Segurança Alimentar e Nutrição Aplicada. O rio Susquehanna e seus afluentes representam o maior assunto para um estudo da presença e diversidade de salmonelas.