Determination of the genetic diversity and microlabial adaptation of Aeromonas SPP.

The genus Aeromonas comprises ubiquitous bacteria which are known to play several roles in the environment. They were first described as fish pathogens, but their presence was also documented in other reservoirs, in animals and also in humans. To date, they are described as emerging pathogens, but their effective role in human pathogenicity is still controversial. At the same time, their taxonomy is a very debated issue, as inter- and intra-species relationships are often difficult to characterise. In order to achieve a precise species definition, both between different clades and also at a strain level, a Multilocus Sequence Typing (MLST) scheme has been developed for the Aeromonas genus and applied to a total of 258 strains of different origins. The sampling and the inclusion of the strains in this study was a fundamental step as the main sources of Aeromonas have been considered: fish, food products and human cases of disease. The objective was to characterise all the strains and to find a potential association among them at different levels: species, sharing of virulence factors, source and adaptation to a particular habitat. In particular, the mode of evolution and the adaptation mechanisms were investigated. The MLST was identified and chosen as the best and most practical approach to conduct this work. All the strains were characterised, demonstrating the exceptionally high nucleotide variability of the Aeromonas genus. A different distribution of the species were found among the sources, highlighting the occurrence of adaptation processes towards some specific habitats. Finally, the first Aeromonas MLST on-line database was opened (www.pubmlst.org/aeromonas) and it is available for collecting and sharing information about Aeromonas strains from different laboratories all over the world.

Il genere Aeromonas comprende batteri ubiquitari che esercitano diverse funzioni nell’ambiente. La loro prima descrizione risale al 1943 quando vennero definiti patogeni per gli organismi acquatici, ma, in seguito, la loro presenza è stata riscontrata anche in altri ambienti, e nell’uomo. Ad oggi, il genere Aeromonas rientra nella lista ufficiale dei patogeni emergenti, ma il loro effettivo ruolo nella patogenesi umana è ancora controverso. Allo stesso tempo, la tassonomia relativa a questo genere batterico è molto complicata, in quanto le relazioni filogenetiche inter- ed intra-specifiche sono spesso difficili da caratterizzare. Una metodica di Multilocus Sequence Typing (MLST) è stata sviluppata per il genere Aeromonas allo scopo di ottenere una precisa definizione ed identificazione di specie, ed in seguito applicata ad un totale di 258 ceppi. Il campionamento e la scelta dei ceppi ha rappresentato un passaggio fondamentale in quanto solo i maggiori e più frequenti reservoir di Aeromonas spp. sono stati considerati. Oltre alla caratterizzazione e definizione di specie, l’obiettivo è stato quello di tipizzare tutti i ceppi e di valutare la presenza di un’associazione genetica su diversi livelli: specie, condivisione di specifici fattori di virulenza, origine e adattamento ad un habitat definito. Particolare attenzione è stata rivolta allo studio dei meccanismi evolutivi e di adattamento ecologico dei ceppi di Aeromonas considerati. Tutti gli isolati sono stati caratterizzati, dimostrando una enorme variabilità nucleotidica del genere Aeromonas, sia a livello inter- che intra-specifico. Inoltre, è stato possibile evidenziare una diversa distribuzione delle specie di Aeromonas a seconda dell’habitat di isolamento, risultato che dimostra la possibilità di meccanismi di adattamento da parte di alcune specie verso particolari ambienti. Infine, lo sviluppo del presente MLST ha portato all’apertura del primo database on-line di Multilocus Sequence Typing per la caratterizzazione di Aeromonas spp., disponibile per la collezione e condivisione di dati genomici tra diversi laboratori.