Översvämning nära Cape Fear River under orkanen Florence 2018. Kredit:U.S. Army/Staff Sgt. Mary Junell
En forskargrupp från North Carolina State Universitys sökande efter Campylobacter i översvämningsvattnet från orkanen Florence avslöjade istället ett överflöd av en relaterad framväxande patogen:Arcobacter. Studien väcker frågor om förekomsten av dessa undersökta bakterier och visar hur översvämningsvatten kan förstärka eller sprida patogener över ett geografiskt område.
Campylobacter är en välkänd grupp av livsmedelsburna bakterier, sprids främst genom kontakt med förorenat fekalt material. Hos människor orsakar det symtom som vanligtvis förknippas med "matförgiftning, "som diarré, feber och kramper. Dock, Campylobacter-infektioner utgör också en av de ledande prekursorerna till Guillain-Barrés syndrom, en allvarlig komplikation som kan orsaka bestående funktionsnedsättning och förlamning. Matdjur - särskilt fjäderfä och svin - är kända reservoarer av Campylobacter-bakterier.
Som jämförelse, Arcobacter – som kan se ut och bete sig på samma sätt som Campylobacter – är en framväxande, främst vattenburet, patogen. Dess förekomst i miljön är okänd och dess roll i mänskliga sjukdomar har bara bekräftats under de senaste två decennierna.
År 2018, Orkanen Florence orsakade stora översvämningar i östra North Carolina, där mycket av statens livsmedelsproduktion sker. Ett team av NC State forskare inklusive Sophia Kathariou, motsvarande författare till en artikel som beskriver arbetet, bestämde sig för att avgöra om översvämningen innehöll Campylobacter som kan ha sitt ursprung i fjäderfä- eller svinodlingar. Kathariou är professor i livsmedelsvetenskap och mikrobiologi vid NC State.
"Väldigt lite är känt om hur orkaner påverkar mikrobiella samhällen, ", säger Kathariou. "Även om översvämningar kan öka exponeringen av ytvatten för mikrober, de stora vattenvolymerna i samband med översvämningar kan också späda ut mikrobiella ämnen, motverka effekterna. Vi hade tidigare gjort undersökningar av kalkon- och svinfarmar i östra North Carolina, och vi visste att de var kraftigt koloniserade av Campylobacter, " säger Kathariou. "Så vi såg det här som ett bra testfall."
Så snart det var möjligt att säkert komma åt översvämningsvattnet, teamet tog 96 prover av översvämningsvatten från Neuse, Cape Fear, Lumbee och Waccamaw vattendelar i North Carolina. Ryan E. Emanuel, medförfattare och professor i skogsbruk och miljöforskning vid NC State, samordnat provinsamlingen.
Forskarna använde tillväxtmedia utformade för att odla Campylobacter, men av de 96 prover som togs, endast en gav Campylobacter. Dock, mer än 75 % av proverna gav genetiskt olika stammar av Arcobacter, som alla visade sig vara den framväxande patogenen Arcobacter butzleri.
Forskarna hoppas kunna genomföra ytterligare forskning för att fastställa en baslinjeprevalens av Campylobacter och Arcobacter i vattendelare och deras samband med mänskliga sjukdomar innan, under och efter översvämningar.
"Det är definitivt ett överraskande resultat, " säger Kathariou. "Vi hade inte ens letat efter Arcobacter på gårdar. Det kan vara mer utbrett än vi tror."
Verket dyker upp i Tillämpad och miljömikrobiologi .