Microbiota intestinale delle iguane delle Galapagos e delle tartarughe marine delle Eolie

La conservazione dell’ambiente e della biodiversità rappresenta una delle maggiori sfide della scienza odierna. Nella strategia della conservazione, che comporta l’implementazione delle basi conoscitive, l’identificazione del microbiota intestinale di organismi wild (come le iguane terrestri delle Isole Galapagos e le tartarughe marine delle Isole Eolie) può essere utilizzato sia come dato conoscitivo di base sia come strumento applicativo: in toto lo studio e la definizione quantitativa e qualitativa dei micro-organismi che abitano l’apparato digerente di questi organismi, può fornire un quadro generale di grande interesse e per la gran parte ancora inesplorato, mentre il confronto del microbiota intestinale di organismi provenienti da aree antropizzate e non, può essere strumento di base per avviare una valutazione di impatto antropico. Marcatore della possibilità di uno scambio reciproco di microrganismi tra il comparto antropizzato e quello naturale, è il trasferimento delle antibiotico-resistenze. L’analisi dell’incidenza e della natura dei determinanti genici di antibiotico resistenza naturalmente presenti e/o acquisiti dai batteri enterici del microbiota intestinale di entrambi questi organismi, rappresenta un ulteriore strumento di valutazione dell’impatto antropico.
 
Il lavoro è stato avviato sulle iguane terrestri delle Galapagos che rappresenta un sistema particolarmente interessante in quanto le isole non soggette a impatto antropico possono fornire indicazioni su variabili della wildlife in assenza di perturbazioni, mentre le isole soggette a impatto antropico (indigeni e/o turisti) possono dare indicazioni sulle modifiche già avvenute o in fieri: una sorta di struttura “esperimento-controllo”. Il progetto ha previsto sia l'identificazione delle principali componenti del microbiota associato alla cloaca delle iguane terrestri e marine, sia l'incidenza e la natura dei determinanti di resistenza. Lo stesso lavoro è stato effettuato anche sulle iguane terrestri delle Antille Francesi nel Mar dei Caraibi.
 
Con lo stesso obiettivo è stato anche studiato il microbiota intestinale e l'incidenza e la natura dei determinanti di resistenza in tartarughe marine (Caretta caretta L.) campionate nelle Isole Eolie, nell’area dell’Isola di Filicudi. In questo caso sono state confrontate tartarughe in buone condizioni di salute con altre con disagi nell’alimentazione a causa di ami o buste di plastica ingeriti.
 
Questo lavoro è svolto in collaborazione con: Gabriele Gentile del Dipartimento di Biologia dell'Università Tor Vergata, per le iguane; con Monica Blasi dell’associazione Filicudi Wildlife Conservation e Daniela Mattei dell’Istituto Superiore di Sanità di Roma, per le tartarughe marine.
 
 
Thaller M.C., Migliore L., Marquez C., Tapia W., Cedeño V., Rossolini G.M., Gentile G. (2010). TRACKING ACQUIRED ANTIBIOTIC RESISTANCE IN COMMENSAL BACTERIA OF GALÁPAGOS LAND IGUANAS: NO MAN, NO RESISTANCE. PLoS One, 5(2): e8989. DOI: 10.1371/journal.pone.0008989
 
Background: Antibiotic resistance, evolving and spreading among bacterial pathogens, poses a serious threat to human health. Antibiotic use for clinical, veterinary and agricultural practices provides the major selective pressure for emergence and persistence of acquired resistance determinants. However, resistance has also been found in the absence of antibiotic exposure, such as in bacteria from wildlife, raising a question about the mechanisms of emergence and persistence of resistant strains under similar conditions, and the implications for resistance control strategies. Since previous studies yielded some contrasting results, possibly due to differences in the ecological landscapes of the studied wildlife, we further investigated this issue in wildlife from a remote setting of the Galapagos archipelago.
Methodology/Principal Findings: Screening for acquired antibiotic resistance was carried out in commensal enterobacteria from Conolophus pallidus, the terrestrial iguana of Isla Santa Fe, where: i) the abiotic conditions ensure to microbes good survival possibilities in the environment; ii) the animal density and their habits favour microbial circulation between individuals; and iii) there is no history of antibiotic exposure and the impact of humans and introduced animal species is minimal except for restricted areas. Results revealed that acquired antibiotic resistance traits were exceedingly rare among bacteria, occurring only as non-dominant strains from an area of minor human impact.
Conclusions/Significance: Where both the exposure to antibiotics and the anthropic pressure are minimal, acquired antibiotic resistance traits are not normally found in bacteria from wildlife, even if the ecological landscape is highly favourable to bacterial circulation among animals. Monitoring antibiotic resistance in wildlife from remote areas could also be a useful tool to evaluate the impact of anthropic pressure.
 
iguana-cart1 iguana-cart2
 
Thaller M.C., Ciambotta M., Sapochetti M., Migliore L., Tapia W., Cedeño V., Gentile G. (2010). UNEVEN FREQUENCY OF Vibrio alginolyticus-GROUP ISOLATES AMONG DIFFERENT POPULATIONS OF GALÁPAGOS MARINE IGUANA (Amblyrhynchus cristatus). Environmental Microbiology Reports, 2(1): 179-184. DOI:  10.1111/j.1758-2229.2009.00132.x
 
The presence of Vibrio isolates was investigated in cloacal swabs from the Galápagos marine iguana (Amblyrhyncus cristatus). Such unique iguana is endemic to the Galápagos Archipelago, it is listed as vulnerable in the IUCN Red List (2009), and is strictly protected by CITES and Ecuador laws. Our results revealed an uneven isolation frequency of vibrios from animals living in different settings: maximal among the Santa Fe population, scarce at Bahía Tortuga but practically absent in the samples from Puerto Ayora and Plaza Sur. A 16S sequencing confirmed that the isolates belonged to the genus Vibrio, placing them within the V. alginolyticus group; the biochemical identification was, indeed, consistent with V. alginolyticus features. The reason of the observed discrepancy is not clear, but could be either linked to an higher pollution in the inhabited or more touristic places or to differential influence of chemical and physical parameters at a local scale. As V. alginolyticus is an opportunistic pathogen for man and it is known to cause disease in sea-living animals, the ability of these vibrios to enter and persist to a certain extent in the marine iguana gut should be regarded as a risk for health of both the animals and the human personnel involved in monitoring activities.
 

iguana-cart1
Luciana mostra l’iguana rosa (Conolophus marthae), n. 100, vulcano Wolf, Galapagos, giugno 2009.