Epidemiology of arcobacter-related spp. In shellfish exposed to marine and brackish water with different levels of fecal pollution

Abstract

El gènere Arcobacter, que ha estat recentment dividit en 7 nous gèneres, comprèn espècies zoonòtiques i patògenes. Aquests gèneres han estat detectats, amb un alt percentatge de positivitat en marisc i juntament amb el fet que aquests aliments són consumits poc cuinats, suposen un risc per al consumidor. En aquesta tesi, s'ha estudiat la relació entre aquests bacteris i bivalves exposats a aigües amb diferents nivells de contaminació fecal. El desenvolupament d'una nova metodologia, que consisteix en el suplement del brou Arcobacter-CAT amb 2.5% NaCl i el seu posterior cultiu en agar marí, ha millorat l'aïllament d'espècies relacionades amb Arcobacter d'ambients salobres i marins. Una correlació positiva entre els nivells de Escherichia coli i Arcobacter va ser observada en bivalves i la seva aigua circumdant. No obstant això, quan els bivalves són cultivats en aigua amb temperatures superiors a 26.2ºC, E. coli no prediu la presència d'aquests patògens. L'avaluació de la distribució de Arcobacter en els teixits de musclos i ostrons, va mostrar que el líquid intervalval és el compartiment amb major prevalença de Arcobacter. La depuració de E coli, A. butzleri i M. molluscorum en musclo i ostró sota diferents condicions de càrrega bacteriana i en dues estacions diferents (estiu i hivern) va ser analitzada. Es va observar que aquest procés no elimina del tot Arcobacter dels bivalves, i que depèn de la temperatura. També es va desenvolupar una v-qPCR per a la detecció de cèl·lules viables de Arcobacter spp. en diferents bivalves. Aquest mètode va aconseguir una inhibició de l'amplificació de l'ADN procedent de cèl·lules mortes en el 85% de les espècies de Arcobacter examinades. Com a resultat de tots aquests experiments, juntament amb l'ús en paral·lel de la metodologia enriquida i no enriquida amb NaCl, s'han aïllat i descrit set noves espècies pertanyents a quatre nous gèneres.

El género Arcobacter, que ha sido recientemente dividió en 7 nuevos géneros, comprende especies zoonoticas y patógenas. Estos géneros han sido detectados, con un alto porcentaje de positividad en marisco y junto con el hecho de que estos alimentos son consumidos poco cocinados, suponen un riesgo para el consumidor. En esta tesis, se ha estudiado la relación entre estas bacterias y bivalvos expuestos a aguas con diferentes niveles de contaminación fecal. El desarrollo de una nueva metodología, consistente en el suplemento del caldo Arcobacter-CAT con 2.5%NaCl y su posterior cultivo en agar marino, ha mejorado el aislamiento de especies relacionadas con Arcobacter de ambientes salobres y marinos. Una correlación positiva entre los niveles de Escherichia coli y Arcobacter fue observada en bivalvos y su agua circundante. Sin embargo, cuando los bivalvos son cultivados en agua con temperaturas superiores a 26.2ºC, E. coli no predice la presencia de estos patógenos. La evaluación de la distribución de Arcobacter en los tejidos de mejillones y ostrones, mostró que el líquido intervalval es el compartimento con mayor prevalencia de Arcobacter. La depuración de E. coli, A. butzleri y M. molluscorum en mejillón y ostrón bajo distintas condiciones de carga bacteriana y en dos estaciones distintas (verano e invierno) fue analizada. Se observó que este proceso no elimina del todo Arcobacter de los bivalvos, y que es dependiente de la temperatura. También se desarrolló una v-qPCR para la detección de células viables de Arcobacter spp. en diferentes bivalvos. Este método consiguió una inhibición de la amplificación del ADN procedente de células muertas en el 85% de las especies de Arcobacter examinadas. Como resultado de todos estos experimentos, junto con el uso en paralelo la metodología enriquecida y no enriquecida con NaCl, se han aislado y descrito siete nuevas especies pertenecientes a cuatro nuevos géneros.

The genus Arcobacter, which recently has been divided into 7 new genera, comprises species that have been considered zoonotic agents and emergent pathogens. Arcobacter-related species have been recovered with a high positivity from seafood, posing a risk for the consumer as they are consumed raw or slightly cooked. In this thesis, the relationship between these bacteria and shellfish exposed to water with different levels of fecal pollution has been studied. A new approach, for improving the recovery of Arcobacter-related genera from marine and brackish environments was developed and consisted on the supplementation of Arcobacter-CAT broth with 2.5% NaCl and posterior culture in marine agar. The correlation between the levels of Escherichia coli and Arcobacter was also examined in shellfish and their surrounding water, showing positive results. However, when shellfish were harvested from water with a temperature above 26.2ºC, E. coli would fail to predict the presence of these pathogens. The distribution of Arcobacter-related genera within the tissues of mussels and oysters showed that the intervalval liquid was the compartment with higher prevalence of Arcobacter. Depuration of E. coli, A. butzleri and M. molluscorum in mussels and oysters under different bacterial loads and in two seasons (summer and winter) was analyzed. The efficacy of the conventional depuration process may not fully eliminate Arcobacter from shellfish and, probably, it is a temperature dependent process. A viable qPCR method for the detection of viable Arcobacter spp. cells in different shellfish matrixes was developed with a satisfactory inhibition of DNA amplification from dead cells in 85% of the Arcobacter species tested. As results of all these experiments, together with the use in parallel of the NaCl.enriched and non-enriched approaches, the isolation and description of seven new species belonging to four new different genera was performed.