Contaminazione di acque di balneazione e molluschi da feci: come individuarne le fonti

Alcuni di questi microrganismi possono essere patogeni per l'uomo e quindi far ammalare non solo i bagnanti ma anche i consumatori di molluschi. Infatti, i bivalvi - ostriche, cozze o vongole - si nutrono di plancton: filtrano e quindi concentrano i batteri ei virus presenti nell'acqua.

La maggior parte di questi microrganismi patogeni è di origine fecale. Provengono dal tratto digestivo di esseri umani e animali, come salmonella, Campylobacter, certo Escherichia coli (E. coli) che possono essere patogeni, o virus enterici umani come i norovirus noti per essere agenti causali di infezioni o avvelenamento del cibo.

Nel 2021, l'8,3% delle malattie di origine alimentare collettiva (TIAC) ​​segnalate era dovuto al consumo di molluschi. Si sospetta che siano responsabili virus enterici 75% di questi.

Questi microrganismi patogeni sono spesso portati nelle acque costiere dagli scarichi antropici a monte. Sono stati trovati, ad esempio, in zone costiere e i loro bacini idrografici in Francia.

Il rischio di contaminazione delle acque costiere da parte di questi microrganismi patogeni non può essere stimato dalla loro ricerca diretta a causa della loro grande diversità, del loro numero spesso basso e del costo e del tempo necessari per queste analisi.

Alla ricerca di batteri

Inoltre, a livello internazionale, è stata adottata un'alternativa per valutare la qualità sanitaria delle acque superficiali e dei lotti di molluschi. Consiste nella ricerca e quantificazione di indicatori batterici di contaminazione fecale: E. coli ed enterococchi intestinali per coltura, che indicano la presenza di inquinamento fecale, e quindi l'eventuale presenza di microrganismi patogeni.

Per preservare la salute umana, secondo le normative europee, la classificazione di zone di balneazione (durante la stagione balneare), aree in crescita (zone di molluschicoltura, monitorato durante tutto l'anno) e zone di pesca costiera si basa sulla ricerca e la quantificazione di questi indicatori nelle acque o nei molluschi.

Elevate concentrazioni di questi indicatori possono portare al declassamento o alla chiusura di queste diverse aree e richiedere la purificazione dei molluschi dalle aree di molluschicoltura o la loro ritrasmissione prima della loro commercializzazione.

La classificazione delle acque di balneazione nel 2022 in Europa mostra che il La Francia è classificata in 21ᵉ posizione se si tiene conto del parametro "percentuale di acqua classificata di ottima qualità". Delle 2074 zone di balneazione in acqua di mare e delle 1296 in acqua dolce monitorate in Francia, rispettivamente il 77,9% e il 73,2% delle zone di balneazione sono state classificate di qualità eccellente e il 97,0% e l'89,3% di qualità sufficiente, con un leggero deterioramento delle condizioni sanitarie qualità dell'acqua dal 2019.

Identificazione delle fonti di contaminazione fecale

Per migliorare la qualità sanitaria delle acque e dei molluschi è necessario attuare azioni preventive e curative per limitare l'inquinamento di origine fecale. Inoltre, la discriminazione e la definizione delle priorità delle fonti di contaminazione sono diventate priorità.

Per identificare l'inquinamento microbiologico e la sua origine, il primo passo è valutare la contaminazione da parte di E. coli acqua e molluschi nell'area interessata ma anche più a monte nelle acque fluviali degli spartiacque che potrebbero impattarli. Il secondo passo è identificare l'origine di questo indicatore di contaminazione fecale.

Per identificare le fonti di questi batteri, utilizziamo metodi raggruppati sotto il termine Monitoraggio della fonte microbica (MST o tracciamento di fonti microbiche, TSM).

In Ifremer, dal 2005, abbiamo adottato l'approccio basato sulla ricerca di marcatori microbiologici mirati al DNA dei batteri mediante amplificazione genica (l'ormai famosa PCR quantitativa) e sviluppato o utilizzato marcatori batterici associati a una fonte di contaminazione precisa: ad esempio Maiale , Ruminanti (bovini e ovini), Uccelli selvatici e ancora più recentemente Marcatori di foche.

Ad esempio, ecco come il marcatore di maiale, denominato Pig2Bac, è stato sviluppato. È stato validato a livello internazionale ed è stato utilizzato in numerosi studi sia in Francia che in altri paesi.

Per prima cosa abbiamo raccolto un gran numero di feci e liquami suini da allevamenti di suini in Francia. Ne abbiamo estratto il DNA batterico e poi amplificato le sequenze di DNA corrispondenti a batteri dell'ordine Bacteroidales, selezionati per essere i batteri anaerobi maggioritari della flora intestinale degli animali a sangue caldo e dell'uomo, per alcuni di essi sono specifici di un ospite (qui, suino) e non si moltiplicano nell'ambiente.

Abbiamo quindi confrontato queste sequenze con altre sequenze di batteri dello stesso ordine ma identificati in altre fonti: umana, bovina e aviaria.

Sono state così identificate sequenze di batteri presenti specificamente nei suini. Sono stati quindi progettati primer per PCR che mirano a queste sequenze. Successivamente, abbiamo verificato che il marcatore Pork dava risultati positivi nei campioni di origine suina (valutazione della sensibilità), e negativi nei campioni di altra provenienza (valutazione della specificità). Abbiamo così dimostrato che questo marcatore ha una sensibilità del 100% e una specificità del 99%. Questi ottimi risultati hanno quindi permesso di convalidare questo marcatore di contaminazione suina.

Tuttavia, affinché un marcatore sia rilevante, deve mostrare una persistenza nelle acque, simile a quella dell'indicatore E. coli. Abbiamo quindi monitorato in laboratorio per diversi giorni le concentrazioni del marcatore Pig2Bac e di E. coli in acqua dolce e marina contaminata artificialmente con letame suino. Questo marcatore e altri che abbiamo anche testato generalmente persistevano un po' più corti nelle acque. che E. coli contato dalla cultura : si rivolgerebbe quindi piuttosto a recenti contaminazioni fecali. Tuttavia è importante considerare che le condizioni variabili di temperatura, salinità, ossigenazione dell'acqua influiscono sulla persistenza di questi batteri e che è difficile estrapolare questi risultati alla ricerca nell'ambiente naturale.

Viene utilizzato questo marcatore così come quelli di altre fonti negli studi scientifici e regolarmente dai laboratori di analisi dell'acqua per soddisfare le esigenze dei gestori dell'acqua.

Per essere più sicuri dei risultati di identificazione della fonte, possiamo solo consigliare di cercare diversi target in parallelo dalla stessa fonte e da fonti diverse; in questo caso si parla dell'uso di una "cassetta degli attrezzi TSM" o Cassetta degli attrezzi MST. Marcatori di Bacteroidales e composti chimici, stanoli fecali, hanno quindi dato risultati interessanti. durante il monitoraggio su più siti.

I marcatori mitocondriali che colpiscono direttamente il DNA dell'ospite, possono essere utilizzati anche virus enterici e determinati batteriofagi o virus di batteri, nonché composti chimici ingeriti come caffeina e farmaci per la salute umana o veterinaria.

Inoltre, possiamo confrontare le comunità batteriche nelle fonti e eaux mediante metodi di sequenziamento ad alto rendimento.

l'approccio Monitoraggio della fonte microbica continua ad essere arricchito dalla descrizione e validazione di nuovi marcatori, nonché dall'integrazione degli ultimi sviluppi tecnologici per agenti ricercati bersaglio migliori. Questi sviluppi e l'integrazione di nuovi metodi possono solo migliorare l'identificazione delle fonti di contaminazione fecale nell'ambiente e quindi, in ultima analisi, la qualità dell'acqua e dei molluschi.

In conclusione, per un corretto utilizzo dei marcatori e una corretta individuazione delle fonti, è indispensabile: conoscere l'area di studio in cui si ricercano; tener conto dell'influenza di fattori quali le precipitazioni, che possono aggravare l'inquinamento; risalire ai fiumi individuati come in grado di impattare il sito di balneazione o l'area di molluschicoltura studiata; associare se possibile più marcatori complementari e ricercarli in più campioni prelevati dallo stesso sito e nelle acque a monte in condizioni contrastanti, piuttosto che effettuare una semplice ricerca una tantum con scarsa discriminazione.

Michele Gourmelon, microbiologo, ifremer

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto licenza Creative Commons. Leggi ilarticolo originale.

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