Le matériel génétique de la bactérie E. coli chez les animaux de ferme pourrait contribuer à l'évolution de souches pandémiques mortelles d'E. coli chez l'homme, selon de nouvelles recherches.

E. coli vit généralement sous forme de bactérie inoffensive dans le tractus gastro-intestinal des oiseaux et des mammifères, y compris les humains. Ils résident également, indépendamment d'un hôte, dans des environnements tels que l'eau et le sol, et dans des produits alimentaires tels que la viande de poulet et de dinde, le lait cru, le bœuf, le porc et les salades composées.

Ces bactéries peuvent provoquer des maladies si elles possèdent ou acquièrent des facteurs qui leur permettent de survivre dans des zones du corps humain en dehors de l'intestin.

E. coli est la principale source d'infections des voies urinaires, une cause fréquente d'hospitalisation. Elle peut également entraîner une septicémie, qui tue 11 millions de personnes dans le monde chaque année, et une méningite, une infection qui affecte le cerveau et la moelle épinière.

Le Dr Cameron Reid, de l'Université de technologie de Sydney, a expliqué l'objectif de l'étude, récemment publiée dans Nature Communications , était de mieux comprendre l'évolution et les caractéristiques génomiques d'une souche émergente d'E. coli connue sous le nom de ST58.

ST58 a été isolé à partir d'infections sanguines chez des patients du monde entier, y compris en France, où il a été démontré que le nombre d'infections par cette souche a doublé sur une période de 12 ans. La ST58 est également plus résistante aux médicaments que les autres souches.

"Notre équipe a analysé les génomes d'E. coli ST58 provenant de plus de 700 sources humaines, animales et environnementales à travers le monde, pour rechercher des indices expliquant pourquoi il s'agit d'une cause émergente de septicémie et d'infections des voies urinaires", a déclaré le Dr Reid.

"Nous avons découvert que E. coli ST58 provenant de porcs, de bovins et de poulets contient des morceaux de matériel génétique, appelés plasmides ColV, qui sont caractéristiques de cette souche de maladie causant E. coli", a-t-il déclaré.

Les plasmides sont de minuscules molécules d'ADN double brin, séparées du chromosome bactérien, qui peuvent se répliquer indépendamment et se transférer entre différentes souches d'E. coli, facilitant ainsi l'évolution de la virulence.

L'acquisition de plasmides ColV peut inciter les souches d'E. coli à provoquer des infections extra-intestinales chez l'homme et également augmenter la probabilité de résistance aux antimicrobiens, selon la recherche.

"La zoonose, en particulier en ce qui concerne E. coli, ne doit pas être considérée simplement comme le transfert d'un agent pathogène d'un animal à un humain", a déclaré le co-auteur de la recherche, le professeur Steven Djordjevic.

"Il faut plutôt le comprendre comme un phénomène complexe résultant d'un vaste réseau d'interactions entre des groupes d'E. coli (et d'autres bactéries) et des pressions sélectives qu'ils rencontrent chez les humains et les animaux", a-t-il déclaré.

Les résultats suggèrent que les trois principaux secteurs de la production d'animaux destinés à l'alimentation (bovins, poulets et porcs) ont servi de toile de fond à l'évolution et à l'émergence de ce pathogène.

« La contribution des sources non humaines aux maladies infectieuses chez l'homme est généralement mal comprise et son importance potentielle sous-estimée, comme l'atteste le débat concernant les origines écologiques du virus SRAS-CoV2 », a déclaré le Dr Reid.

"Dans un monde globalisé, éminemment sensible à la dissémination rapide des agents pathogènes, l'importance d'une gestion proactive des menaces microbiennes pour la santé publique ne peut être sous-estimée."

L'étude a de vastes implications pour la politique de santé publique qui s'étend à l'ensemble de l'industrie alimentaire, vétérinaire et clinique.

« À ce jour, la santé publique des maladies infectieuses a été une discipline réactive, où des mesures ne peuvent être prises qu'après qu'un agent pathogène est apparu et a causé des dommages », a déclaré le Dr Reid.

"Idéalement, avec l'avènement et l'adoption généralisée de la technologie de séquençage du génome, la future santé publique des maladies infectieuses peut passer à une discipline principalement proactive, où les systèmes de surveillance génomique sont capables de prédire l'émergence d'agents pathogènes et d'éclairer des interventions efficaces."

Le Dr Reid a déclaré que pour qu'un tel système fonctionne, il nécessite une recherche et une collaboration continues avec le gouvernement, les organismes de santé publique, les producteurs d'aliments et les cliniciens, et cela impliquerait la surveillance d'une variété de sources non humaines de microbes.

"Cela inclurait les animaux domestiques et sauvages - en particulier les oiseaux - les produits alimentaires, les égouts et les voies navigables, dans ce que l'on appelle une approche" One Health ". Certains microbes, comme ST58 E. coli, connaissent très peu de barrières entre ces hôtes de plus en plus interconnectés. et environnements.

"Un système de surveillance des agents pathogènes génomiques One Health serait une révolution dans la santé publique et ferait beaucoup pour briser les approches historiquement centrées sur l'humain sans lien avec le monde qui nous entoure."