Des chercheurs de l’Université de Géorgie ont fourni des preuves à multiples facettes pour suggérer les origines probables de la propagation mondiale de SalmonellaEnteritidis, qui a provoqué des épidémies récurrentes de la pandémie d’origine alimentaire liée aux produits à base de volaille.

En utilisant l’exploration de données basée sur des hypothèses, l’équipe de recherche, dirigée par Xiangyu Deng du Centre pour la sécurité alimentaire de l’UGA, a analysé plus de 30 000 génomes de Salmonella Enteritidis obtenus à partir de sources mondiales et du commerce international de volailles vivantes pendant cinq décennies. L’équipe a conclu que la propagation provenait probablement de stocks reproducteurs de volaille ou que les géniteurs choisissaient de produire des générations futures de poulets.

L’étude, intitulée « Global spread of Salmonella Enteritidis via centralized sourcing and international trade of poultry breeding stocks », est maintenant publiée dans la revue Nature Communications.

Salmonella Enteritidis est une maladie bactérienne de la volaille et un agent pathogène d’origine alimentaire qui rend les gens malades lorsque des aliments contaminés sont consommés, provoquant des symptômes tels que diarrhée, fièvre et crampes abdominales. Chez la volaille, la maladie passe souvent inaperçue, mais elle peut se présenter cliniquement comme une dépression, une mauvaise croissance, une faiblesse, une diarrhée et une déshydratation.

Dans les années 1980, l’augmentation des infections à Salmonella Enteritidis liées aux produits avicoles s’est produite simultanément en Amérique et en Europe. L’agent pathogène a rapidement atteint d’autres continents à l’échelle d’une pandémie. De 2015 à 2018, la plus grande épidémie de Salmonella jamais enregistrée en Europe s’est produite dans 16 pays et a été attribuée à des œufs contaminés. Pourtant, la source, comment la bactérie s’est rapidement propagée à travers les continents il y a des décennies et comment elle a provoqué de grandes épidémies ces dernières années est restée un casse-tête historique.

Deng a déclaré que son équipe « a tenté de relier les points » pour résoudre le mystère de la pandémie de Salmonella Enteritidis, « qui est la façon dont l’agent pathogène a simultanément augmenté dans tant de régions du monde ». Pour aider à résoudre ce mystère, l’équipe a dû comprendre comment l’industrie de la production avicole a changé au cours des 80 dernières années.

En 1948 et 1951, des concours « Le poulet de demain » ont été organisés aux États-Unis pour améliorer les stocks d’élevage de volailles, c’est-à-dire pour élever des poulets plus gros et meilleurs. À cette époque, la volaille n’était pas une source principale de protéines parce que les oiseaux étaient assez petits. Plusieurs éleveurs ont émergé des concours et, au fil du temps, ils se sont consolidés par le biais de fusions et d’acquisitions.

À la fin des années 2000, il ne restait que quelques groupes reproducteurs importants. Il en est résulté un approvisionnement très centralisé et un commerce international massif de stocks reproducteurs. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les reproducteurs de volaille infectés par Salmonella Enteritidis seraient l’explication la plus simple de la propagation synchronisée et étendue de la maladie.

Pour examiner des problèmes de cette ampleur, l’équipe de recherche avait besoin de grandes quantités de données – plus que ce que les laboratoires individuels pouvaient générer. Deng a déclaré qu’ils utilisaient des génomes de Salmonella accessibles au public obtenus par des sources telles que GenomeTrakr et EnteroBase. Ils ont également recueilli des décennies de données sur le commerce international de volailles vivantes auprès de l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture, des services agricoles étrangers du département de l’Agriculture des États-Unis et de l’Observatoire de la complexité économique. Cela leur a permis de recueillir les informations dont ils avaient besoin.

« Notre exploration de données est basée sur des hypothèses et intégrative. Je pense que c’est la clé de la façon dont nous avons réussi à ne pas nous perdre dans d’énormes volumes de données génomiques », a déclaré Deng.

Après avoir analysé les données, les chercheurs ont découvert des isolats récents de volailles élevées au pays aux États-Unis et dans le pays sud-américain du Suriname qui étaient « génétiquement presque identiques ». C’était important parce que le chevauchement le plus probable des systèmes de production avicole entre les deux pays est l’approvisionnement en animaux reproducteurs.

L’équipe a ensuite étendu les recherches génomiques aux populations mondiales de Salmonella Enteritidis. Grâce à la reconstruction de l’histoire évolutive et de la dynamique des populations de l’agent pathogène, ils ont constaté que la dispersion mondiale des agents pathogènes de la volaille avait probablement des origines centralisées.

Les chercheurs ont ensuite intégré les données génomiques aux enregistrements d’importation et d’exportation de volailles vivantes entre les pays. Cela leur a permis de conclure que les origines centralisées étaient des reproducteurs infectés par Salmonella Enteritidis. Les bactéries ont ensuite été disséminées à travers les générations suivantes d’oiseaux, ce qui explique les génomes similaires apparaissant sur différents continents.

En plus d’aider à résoudre le casse-tête historique de cette pandémie d’origine alimentaire, l’étude fournit des indices pour la surveillance et l’intervention prospectives des agents pathogènes émergents chez la volaille. RLes chercheurs en ligne du Collège des sciences de l’agriculture et de l’environnement prévoient d’utiliser ces indices pour rechercher des méthodes visant à limiter la propagation de Salmonella à l’échelle internationale.

« La production de volaille est un lieu remarquable pour l’émergence répétée de souches supplémentaires de Salmonella », a expliqué Deng. « Malgré des décennies de progrès significatifs dans le contrôle de Salmonella chez la volaille, les preuves fournies ici appellent à une enquête plus approfondie et à une intervention potentielle sur la propagation mondiale de Salmonella à partir d’origines centralisées au sommet de la production avicole. »

Cette étude a été soutenue en partie par un projet Hatch de l’Institut national de l’alimentation et de l’agriculture de l’USDA. Ses autres auteurs incluent Shaoting Li, Yingshu He et David Ames Mann. L’article peut être lu dans son intégralité dans Nature Communications à nature.com.

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