رؤى جينومية وديناميات البقاء لـ Campylobacter من المجترات في حليب UHT، والحليب الخام، ومنتجات الألبان
Genomic insights and survival dynamics of Campylobacter from ruminants in UHT milk, raw milk and dairy products

شارك:
المجلة: Frontiers in Microbiology، المجلد: 17
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1791201
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41889650
تاريخ النشر: 2026-03-11
المؤلف: Francesca Marotta وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم الأوبئة لسالمونيلا وكامبيلوباكتر

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة انتشار كامبيلوباكتر في الماشية والأغنام، بالإضافة إلى الحليب الخام ومنتجات الألبان، مع تسليط الضوء على الدور المحتمل لهذه المصادر في تفشي كامبيلوباكترiosis. باستخدام تسلسل الجينوم الكامل (WGS) لتحليل 385 عزلة من *C. jejuni* و *C. coli* من إيطاليا، تكشف الأبحاث عن تنوع جيني كبير بين عزلات المجترات، مع مجمعات كلونية محددة للموطن. ومن الجدير بالذكر أن CC206 و CC21 كانا الأكثر انتشارًا، بينما أظهرت سلالات معينة، مثل CC658 في الأغنام و CC353 و CC45 و CC49 في الماشية، ارتباطات قوية بالموطن. كما وجدت الدراسة أن 14 سلالة أظهرت عددًا أكبر من الجينات المرتبطة بالضراوة، مع أقل من 10% تظهر مقاومة متعددة للمضادات الحيوية.

علاوة على ذلك، تم تقييم بقاء سلالات *C. jejuni* في مختلف منتجات الألبان، مما يكشف أن سلالات معينة، وخاصة مجمع 8264ST-403، حافظت على الحياة في جبنة الريكوتا لفترات طويلة، مما يشكل خطرًا محتملاً على الصحة العامة. تؤكد النتائج على الحاجة إلى تعزيز المراقبة وتدابير السيطرة في إنتاج الألبان، بما في ذلك تحسين ممارسات النظافة ومعايير البسترة الصارمة، للتخفيف من مخاطر تلوث كامبيلوباكتر. يدعو المؤلفون إلى دمج WGS في برامج المراقبة لفهم أفضل لتنوع كامبيلوباكتر الجيني وطرق انتقاله، مما يساعد في النهاية على الوقاية من الأمراض المنقولة عبر الغذاء.

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على القضية المهمة للصحة العامة التي تطرحها كامبيلوباكترiosis، التي تسببها بشكل أساسي *كامبيلوباكتر جيجوني*، والتي تؤدي إلى حوالي تسعة ملايين حالة سنويًا في الاتحاد الأوروبي، مما يتسبب في تكاليف الرعاية الصحية حوالي 1.9 مليار دولار. هذا العامل الممرض الحيواني، الموجود عادة في ميكروبيوتا الأمعاء للطيور والحيوانات الأخرى، يمكن أن يؤدي إلى أعراض معوية شديدة ومضاعفات، خاصة في الفئات الضعيفة. تثير ظهور سلالات *كامبيلوباكتر* المقاومة للمضادات الحيوية، خاصة ضد الماكروليدات والفلوروكينولونات، القلق بشأن فعالية العلاج في كل من البشر والحيوانات.

تؤكد الورقة على المصادر المختلفة لعدوى *كامبيلوباكتر*، حيث تعتبر منتجات الدواجن هي الناقل الرئيسي، تليها المجترات والحليب الخام. تشير الدراسات الوبائية إلى أن الحليب الخام هو ثاني أكثر وسيلة شائعة للعدوى، مع تفشي موثق مرتبط باستهلاكه. أفادت الهيئة الأوروبية لسلامة الغذاء (EFSA) بوجود نسبة 0.8% من *كامبيلوباكتر* في الحليب الخام والمبستر في عام 2022، مع معدلات أعلى في دول معينة. تهدف الدراسة إلى معالجة فجوة المعرفة بشأن انتشار *كامبيلوباكتر* في المجترات ومنتجات الألبان من خلال استخدام تسلسل الجينوم الكامل (WGS) لتحليل الأنماط الجينية، الضراوة، وملفات مقاومة المضادات الحيوية. بالإضافة إلى ذلك، سيتم تقييم اختبار تحدي لبقاء سلالات مختلفة من *C. jejuni* في مصفوفات ألبان مختلفة، مما يبرز الحاجة إلى تحسين السلامة الميكروبيولوجية في استهلاك الحليب الخام.

طرق

في هذه الدراسة، تم استخدام نهج أخذ عينات عشوائي عبر سبعة مسالخ في وسط إيطاليا من 2020 إلى 2021 للتحقيق في انتشار أنواع كامبيلوباكتر في الماشية. تم اختيار المنشآت المختارة بشكل استراتيجي لتمثيل مناطق إنتاج الماشية الرئيسية، مما يضمن تغطية جغرافية شاملة. ساهمت 112 مزرعة ماشية و 26 مزرعة أغنام في جمع عينات من البراز وسطح الذبائح، بينما تم جمع 79 عينة من الحليب الخام و 33 منتج ألبان، بما في ذلك أنواع مختلفة من الجبن، من الألبان المحلية للحفاظ على الاتساق داخل سلسلة الإنتاج الإقليمية.

ركز التحليل على عزل سلالات كامبيلوباكتر جيجوني وكامبيلوباكتر كولي، حيث تم فحص ما مجموعه 335 سلالة من C. jejuni و 50 سلالة من C. coli. على وجه التحديد، تم عزل 255 سلالة من C. jejuni من الماشية، حيث جاءت الغالبية من البراز (194)، تليها الذبائح (6)، الجبن (1)، والحليب (54). في الأغنام، تم تحديد 80 سلالة من C. jejuni، بشكل أساسي من البراز (73) والذبائح (7). بالنسبة لـ C. coli، تم استرداد 45 سلالة من الأغنام (21 من الذبائح و 24 من البراز) و 5 من الماشية (4 من البراز و 1 من ذبيحة). توفر هذه العينة الشاملة على مدى سبع سنوات رؤى قيمة حول توزيع هذه العوامل الممرضة داخل قطاع الماشية في المنطقة.

نتائج

في هذه الدراسة، تم فحص ما مجموعه 285 حيوانًا، تتكون من 126 أغنام و 159 ماشية، للكشف عن وجود كامبيلوباكتر. تم جمع عينات من البراز ومسحات من الذبائح، مما كشف عن انتشار كامبيلوباكتر بنسبة 34.6% (55/159) في براز الماشية، مع وجود 3.8% فقط (6/159) من الذبائح التي كانت إيجابية. كانت الأنواع السائدة التي تم تحديدها في الماشية هي *كامبيلوباكتر جيجوني*، والتي شكلت 81% من العزلات. في الأغنام، وُجد كامبيلوباكتر في 42.1% (53/126) من عينات البراز و 27.8% (35/126) من مسحات الذبائح، حيث كانت *كامبيلوباكتر كولي* هي الأنواع الأكثر انتشارًا، حيث تمثل 65% من العزلات.

بالإضافة إلى ذلك، قامت الدراسة بتقييم عينات الحليب الخام، ووجدت انتشارًا منخفضًا لكامبيلوباكتر بنسبة 6.3% (5/79)، بينما كانت جميع منتجات الألبان المختبرة، بما في ذلك أنواع مختلفة من الجبن والزبادي، سلبية للبكتيريا. تشير هذه النتائج إلى وجود كبير لكامبيلوباكتر في براز كل من الأغنام والماشية، مع تداعيات على سلامة الغذاء والصحة العامة.

مناقشة

توفر قسم المناقشة في هذه الدراسة رؤى حاسمة حول انتشار، تنوع جيني، مقاومة مضادات الميكروبات، وعوامل الضراوة لسلالات *كامبيلوباكتر جيجوني* و *كامبيلوباكتر كولي* المعزولة من الماشية والأغنام في إيطاليا. تشير النتائج إلى أن كلا النوعين من الحيوانات يمثلان خزانات مهمة لـ *كامبيلوباكتر*، حيث يوجد *C. jejuni* بشكل رئيسي في الماشية و *C. coli* في الأغنام. ومن الجدير بالذكر أن تنوعًا جينيًا عاليًا لوحظ، خاصة مع كون المجمع الكلوني CC21 هو الأكثر انتشارًا في الأغنام، بينما تم الكشف عن CC206 بشكل أساسي في الماشية. تسلط الدراسة أيضًا الضوء على طرق الانتقال المحتملة لسلالات *C. jejuni* من الحيوانات إلى المنتجات الغذائية، وخاصة الحليب الخام، مما يبرز الحاجة إلى مراقبة هذه السلالات بسبب تداعياتها على الصحة العامة.

علاوة على ذلك، كشفت تحليل مقاومة المضادات الحيوية أن حوالي 10% من سلالات *C. jejuni* أظهرت مقاومة لعدة فئات من المضادات الحيوية، مما يثير القلق بشأن فعالية العلاج لـ *كامبيلوباكترiosis*. كانت جينات المقاومة، مثل *blaOXA-605* و *tetO*، شائعة، خاصة بين عزلات الأغنام. كما حددت الدراسة وجودًا كبيرًا لجينات الضراوة، المصنفة إلى ثلاث مجموعات، والتي قد تعكس استراتيجيات مرضية مختلفة بين مجموعات *C. jejuni*. إن وجود الجينات المرتبطة بتجنب المناعة وإنتاج السموم يبرز المخاطر الصحية المحتملة التي تشكلها هذه السلالات، خاصة تلك المرتبطة بالعدوى البشرية. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية فهم الملفات الجينية والضراوة لـ *كامبيلوباكتر* لإبلاغ استراتيجيات الصحة العامة وإدارة المضادات الحيوية في الممارسات الزراعية.

Journal: Frontiers in Microbiology, Volume: 17
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1791201
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41889650
Publication Date: 2026-03-11
Author(s): Francesca Marotta et al.
Primary Topic: Salmonella and Campylobacter epidemiology

Overview

This study investigates the prevalence of Campylobacter in cattle and sheep, as well as in raw milk and dairy products, highlighting the potential role of these sources in Campylobacteriosis outbreaks. Using whole-genome sequencing (WGS) to analyze 385 isolates of *C. jejuni* and *C. coli* from Italy, the research reveals significant genetic diversity among ruminant isolates, with distinct host-specific clonal complexes. Notably, CC206 and CC21 were the most prevalent, while certain lineages, such as CC658 in sheep and CC353, CC45, and CC49 in cattle, demonstrated strong host associations. The study also found that 14 strains exhibited a higher number of virulence-associated genes, with less than 10% showing multi-resistance to antibiotics.

Furthermore, the survival of *C. jejuni* strains in various dairy products was assessed, revealing that specific lineages, particularly the 8264ST-403 complex, maintained viability in ricotta cheese for extended periods, posing a potential public health risk. The findings emphasize the need for enhanced surveillance and control measures in dairy production, including improved hygiene practices and stringent pasteurization standards, to mitigate Campylobacter contamination risks. The authors advocate for the integration of WGS into surveillance programs to better understand Campylobacter genetic diversity and transmission pathways, ultimately aiding in the prevention of foodborne illnesses.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the significant public health issue posed by Campylobacteriosis, primarily caused by *Campylobacter jejuni*, which results in approximately nine million cases annually in the European Union, incurring healthcare costs around $1.9 billion. This zoonotic pathogen, commonly found in the gut microbiota of birds and other animals, can lead to severe gastrointestinal symptoms and complications, particularly in vulnerable populations. The emergence of antimicrobial-resistant *Campylobacter* strains, especially against macrolides and fluoroquinolones, raises concerns about treatment efficacy in both humans and animals.

The paper emphasizes the various sources of *Campylobacter* infection, with poultry products being the primary vector, followed by ruminants and raw milk. Epidemiological studies indicate that raw milk is the second most frequent vehicle for infection, with documented outbreaks linked to its consumption. The European Food Safety Authority (EFSA) reported a 0.8% incidence of *Campylobacter* in raw and pasteurized milk in 2022, with higher rates in specific countries. The study aims to address the knowledge gap regarding *Campylobacter* prevalence in ruminants and dairy products by employing whole genome sequencing (WGS) to analyze genotyping, virulence, and antimicrobial resistance profiles. Additionally, a challenge test will assess the survival of various *C. jejuni* strains in different dairy matrices, highlighting the need for improved microbiological safety in raw milk consumption.

Methods

In this study, a randomized sampling approach was employed across seven slaughterhouses in central Italy from 2020 to 2021 to investigate the prevalence of Campylobacter species in livestock. The selected facilities were strategically chosen to represent key livestock production areas, ensuring comprehensive geographic coverage. A total of 112 cattle farms and 26 sheep farms contributed fecal and carcass surface samples, while 79 raw milk samples and 33 dairy products, including various cheeses, were collected from local dairies to maintain consistency within the regional production chain.

The analysis focused on isolating strains of Campylobacter jejuni and Campylobacter coli, with a total of 335 C. jejuni and 50 C. coli strains examined. Specifically, 255 C. jejuni strains were isolated from cattle, with the majority originating from feces (194), followed by carcasses (6), cheese (1), and milk (54). In sheep, 80 C. jejuni strains were identified, predominantly from feces (73) and carcasses (7). For C. coli, 45 strains were recovered from sheep (21 from carcasses and 24 from feces) and 5 from cattle (4 from feces and 1 from a carcass). This comprehensive sampling over a seven-year period provides valuable insights into the distribution of these pathogens within the livestock sector in the region.

Results

In this study, a total of 285 animals, comprising 126 sheep and 159 cattle, were examined for the presence of Campylobacter. Fecal samples and carcass swabs were collected, revealing a Campylobacter prevalence of 34.6% (55/159) in cattle feces, with only 3.8% (6/159) of carcasses testing positive. The predominant species identified in cattle was *Campylobacter jejuni*, which constituted 81% of the isolates. In sheep, Campylobacter was found in 42.1% (53/126) of fecal samples and 27.8% (35/126) of carcass swabs, with *Campylobacter coli* being the most prevalent species, accounting for 65% of the isolates.

Additionally, the study assessed raw milk samples, finding a low prevalence of Campylobacter at 6.3% (5/79), while all tested dairy products, including various cheeses and yogurt, were negative for the bacterium. These findings indicate a significant presence of Campylobacter in the feces of both sheep and cattle, with implications for food safety and public health.

Discussion

The discussion section of this study provides critical insights into the prevalence, genetic diversity, antimicrobial resistance, and virulence factors of *Campylobacter jejuni* and *Campylobacter coli* strains isolated from cattle and sheep in Italy. The findings indicate that both animal species serve as significant reservoirs for *Campylobacter*, with *C. jejuni* predominantly found in cattle and *C. coli* in sheep. Notably, a high genetic diversity was observed, particularly with clonal complex CC21 being the most prevalent in sheep, while CC206 was primarily detected in cattle. The study also highlights the potential transmission routes of *C. jejuni* strains from animals to food products, particularly raw milk, emphasizing the need for monitoring these strains due to their public health implications.

Furthermore, the analysis of antimicrobial resistance revealed that approximately 10% of *C. jejuni* strains exhibited resistance to multiple antibiotic classes, raising concerns about treatment efficacy for *Campylobacteriosis*. Resistance genes, such as *blaOXA-605* and *tetO*, were prevalent, particularly among sheep isolates. The study also identified a significant presence of virulence genes, categorized into three clusters, which may reflect different pathogenic strategies among *C. jejuni* populations. The presence of genes associated with immune evasion and toxin production underscores the potential health risks posed by these strains, particularly those linked to human infections. Overall, the findings underscore the importance of understanding the genetic and virulence profiles of *Campylobacter* to inform public health strategies and antibiotic stewardship in agricultural practices.

شارك: