Variazioni di antibiotico-resistenza in batteri sentinella isolati da ricci (Erinaceus europaeus) ricoverati in un centro di riabilitazione della fauna selvatica (C.A.N.C., UniTo).

Introduction Antimicrobial resistance (AMR) is a global threat to human and animal health. Some bacteria are considered "sentinels" because they serve as indicators for monitoring the development of AMR. One potential route for the transmission of AMR bacteria is through wildlife. European hedgehogs (Erinaceus europaeus) admitted to the Centro Animali Non Convenzionali (C.A.N.C.), Department of the University of Turin. The objectives were to evaluate the AR profiles of Escherichia coli, Enterococcus faecalis and E. faecium on admission, to assess the presence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing E. coli, to determine any variation in E. coli AMR after a period of hospitalisation, and to characterise strains of Staphylococcus aureus. Materials and methods Between 2023 and 2024, skin and rectal samples were taken from hedgehogs at the time of arrival (TO) at C.A.N.C. as well as 10 days afterwards (T1). E. coli, E. faecalis, E. faecium and S. aureus strains were cultured, identified and stored. From the 123 sampled hedgehogs, 53 paired E. coli isolates from T0 and T1 were selected and tested against 19 antibiotics using a quantitative system (Sensititre®), with MICs interpreted according to ECOFF and clinical breakpoints (EUCAST and CLSI). Statistical analysis was performed using R Studio software (v. 4.3.3). 17 E. faecalis and 10 E. faecium isolates collected at T0 were tested for resistance to 9 antibiotics using the Sensititre® system. 33 S. aureus isolates collected at T0 were screened for the mecA and mecC genes by phenotypic methods and PCR and typed by PCR (spa typing). Results Of 123 hedgehogs admitted to C.A.N.C., E. coli was isolated from 95.6% of the samples. Of the 53 isolates at T0, 5.7% were ESBL-producing, a percentage that increased to 20.8% after hospitalisation. Length of stay was associated with an increase in multidrug-resistant (MDR) E. coli strains from 43.4% to 50.9%. The most significant increases in resistance were observed for tetracyclines, fluoroquinolones and cephalosporins. S. aureus was identified in 28.4% of skin samples. Spa types were identified in 17/33 strains: t11212 (64.7%), t1451 (23.5%), t1451 (5.9%) and t840 (5.9%). None of the isolates tested positive for the mecA gene, but 72.7% carried the mecC gene. A total of 70.4% of E. faecalis and E. faecium isolates were resistant to at least one antibiotic, with resistance rates ranging from 58.8% for E. faecalis to 90.0% for E. faecium. The proportion of MDR enterococcal strains was 22.22%. Discussion Our results suggest that wildlife rescue centres may be a potential risk factor for the spread of antibiotic-resistant bacteria. Hospitalisation increased the MIC of E. coli for most of the antimicrobials tested. This change was not only observed for antimicrobials administered to patients. Possible explanations include increased expression of non-specific cellular mechanisms, metabolic changes, dietary adaptations, the diversity of animal species present in rehabilitation centres and contact with healthcare personnel. These centres allow close monitoring of sentinel bacteria in wildlife and provide valuable insights into the evolution of AR at the animal-environment-human interface.

Introduzione: La resistenza agli antibiotici (AR) costituisce una minaccia per la salute umana e animale. Alcuni batteri sono definiti “sentinella”, in quanto indicatori per monitorare l’evoluzione della AR. Una possibile via di trasmissione di batteri AR è rappresentata dalla fauna selvatica. Obiettivi: Sono stati analizzati ricci europei (Erinaceus europaeus) ricoverati presso il Centro Animali Non Convenzionali (C.A.N.C.), sezione del Dipartimento di Scienze Veterinarie di Torino. Gli obiettivi erano valutare i profili di AR di Escherichia coli, Enterococcus faecalis ed E. faecium all’ingresso, la presenza di ceppi di E. coli produttori di beta-lattamasi (ESBL), una eventuale variazione di AR di E. coli dopo una fase di ricovero e caratterizzare ceppi di Staphylococcus aureus. Materiali e metodi: Tra il 2023 e il 2024, sono stati raccolti campioni cutanei e rettali da ricci in ingresso al C.A.N.C. (T0) e dopo 10 giorni (T1). Gli isolati di E. coli, E. faecalis, E. faecium e S. aureus, sono stati processati, identificati e stoccati. Dei 123 ricci campionati sono state scelte 53 coppie di E. coli presi a T0 e T1 e testati a 19 antibiotici utilizzando un sistema quantitativo (Sensititre®), con MIC interpretate secondo ECOFF e breakpoint clinici (EUCAST e CLSI). L’analisi statistica è stata effettuata con il software R Studio (v. 4.3.3). Su 17 isolati di E. faecalis e 10 di E. faecium prelevati a T0 è stata valutata la resistenza a 9 antibiotici con sistema Sensititre®. Su 33 campioni di S. aureus isolati a T0 sono stati ricercati i geni mecA e mecC con metodi fenotipici e PCR e tipizzati mediante PCR (spa-typing). Risultati e Considerazioni: Su un totale di 123 ricci in ingresso al C.A.N.C., E. coli è stato isolato nel 95,6% dei campioni. Su 53 isolati a T0 il 5,7% era ESBL, percentuale aumentata a 20,8% dopo il ricovero. La permanenza in struttura è stata associata a un aumento dei ceppi E. coli multiresistenti (MDR), da 43,4% a 50,9%. Gli aumenti di resistenza più significativi sono stati osservati per tetracicline, fluorochinoloni e cefalosporine. S. aureus è stato identificato nel 28,4% dei campioni cutanei. Gli spa-type sono stati identificati in 17/33 ceppi: t11212 (64,7%), t1451 (23,5%) t1451 (5,9%) e t840 (5,9%). Nessuno degli isolati è risultato positivo al gene mecA ma il 72,7% dei ceppi presentava il gene mecC. Il 70,4% degli isolati di E. faecalis e E. faecium era resistente ad almeno un antibiotico, le % di resistenza variavano da 58,8% di E. faecalis a 90,0% di E. faecium. La presenza di ceppi di enterococchi MDR era del 22,22%. Conclusione I nostri risultati evidenziano che i centri di ricovero della fauna selvatica possono essere una potenziale fonte di rischio per la diffusione di batteri resistenti agli antibiotici. L'ospedalizzazione ha aumentato la MIC di E. coli della maggior parte degli antimicrobici testati. Questo cambiamento è stato osservato non solo per gli antimicrobici somministrati ai pazienti. Le spiegazioni possono essere molteplici, da una maggiore espressione di meccanismi cellulari non specifici a cambiamenti metabolici, adattamenti ai cambi di dieta, varietà di specie animali presenti nei CRAS, il contatto con il personale sanitario. Questi centri consentono un attento monitoraggio di batteri sentinella nella fauna selvatica e forniscono informazioni sull'evoluzione della AR tra animale-ambiente-uomo.