Zoonotic and Avian Pathogen Detections in Fecal and Sediment Samples - A Low-risk, High-throughput One Health Approach to Surveillance

Questo studio dimostra che un approccio di sorveglianza One Health a basso rischio e ad alto rendimento, basato sul campionamento longitudinale di feci e sedimenti nel sud del Manitoba, rileva efficacemente patogeni zoonotici e aviari, incluso il virus dell'influenza A con RNA H5, evitando al contempo le sfide logistiche e di sicurezza associate alla manipolazione diretta degli uccelli.

L'essenziale

Immaginate di cercare di intravedere germi invisibili che gli uccelli selvatici potrebbero trasportare. Di solito, gli scienziati devono inseguire questi uccelli, catturarli e manipolarli direttamente per verificare la presenza di malattie. Pensateci come a cercare di intervistare uno scoiattolo timido e veloce afferrandolo a mezz'aria: è estenuante, rischioso per il ricercatore e si riescono a catturare solo pochi scoiattoli prima che si disperdano.

Questo articolo descrive un modo più intelligente e sicuro per svolgere lo stesso compito. Invece di inseguire gli uccelli, i ricercatori hanno agito come detective alla ricerca di impronte. Si sono recati in zone umide e parchi nel sud del Manitoba, in Canada, e hanno semplicemente raccolto escrementi di uccelli (feci) e fango (sedimenti) dal terreno. È come controllare la cassetta della posta invece di aspettare che la persona venga alla porta; si ottiene il messaggio senza la seccatura o il pericolo di un incontro faccia a faccia.

Nel corso di un periodo di cinque mesi nel 2025, hanno raccolto quasi 800 di queste "cassette postali ambientali". Hanno poi eseguito un controllo ad alta velocità per quattro specifici tipi di virus aviari: Influenza A, malattia di Newcastle, Reovirus aviario e Poxvirus aviario.

Ecco cosa ha rivelato la loro "posta":

• Influenza A: È stata la scoperta più comune. Circa il 5% dei campioni di feci di uccelli conteneva il virus, ma i campioni di fango risultavano molto più "infetti", con oltre il 22% positivo. Interessante notare che, mentre il fango conteneva alcuni campioni con il ceppo specifico H5 (quello che fa notizia), i campioni di feci di uccelli non ne contenevano.
• Malattia di Newcastle: È stata una presenza rara, riscontrata solo in una minuscola frazione dei campioni di feci, e tutti nello stesso giorno.
• Reovirus aviario: Si è manifestato occasionalmente nei campioni di fango (circa il 7% di essi) ma è stato appena visibile nelle feci.
• Poxvirus aviario: Dopo aver esaminato centinaia di campioni, non hanno trovato alcuna evidenza di questo virus.

Il punto principale è che questo approccio "a livello del suolo" funziona come una pesca con la rete larga. Permette agli scienziati di setacciare molti virus diversi contemporaneamente, coprendo un'ampia area senza dover mai toccare un uccello selvatico. È un metodo a basso rischio e ad alta efficienza che mantiene al sicuro sia i ricercatori che gli uccelli, catturando comunque i segnali virali nascosti nell'ambiente.

Sommario tecnico

Riepilogo Tecnico: Rilevamento di Patogeni Zoonotici e Aviari in Campioni di Feci e Sedimenti

Enunciato del Problema
Le popolazioni di uccelli selvatici fungono da serbatoi per numerosi patogeni, inclusi quelli con potenziale di spillover zoonotico e virus specifici per gli uccelli. Sebbene la sorveglianza per i virus dell'influenza A (IAV) venga condotta annualmente, il monitoraggio per altri patogeni significativi rimane limitato. I metodi di sorveglianza tradizionali che prevedono la cattura e la manipolazione diretta di uccelli selvatici presentano diverse sfide operative: sono dispendiosi in termini di tempo, richiedono molta manodopera, limitano le dimensioni del campione e comportano rischi di esposizione diretta per il personale che gestisce animali potenzialmente infetti. Di conseguenza, vi è un bisogno critico di strategie di sorveglianza alternative che mitigano tali rischi mantenendo al contempo l'efficacia.

Metodologia
Per affrontare queste limitazioni, questo studio ha adottato un approccio di campionamento ambientale longitudinale come alternativa a basso rischio e ad alto rendimento rispetto alla manipolazione diretta degli uccelli. Condotta da maggio a ottobre 2025 nel sud del Manitoba, Canada (con un focus su Winnipeg), lo studio ha utilizzato la raccolta quindicinale di campioni di feci e sedimenti. La selezione dei siti è stata guidata da tre criteri: idoneità come habitat per gli uccelli acquatici, presenza confermata di uccelli acquatici e vicinanza a focolai di influenza H5N1 riportati.

Un totale di 782 campioni combinati è stato raccolto e sottoposto a screening mediante saggi molecolari per quattro target specifici:

• Virus dell'influenza A (IAV)
• Virus della malattia di Newcastle (NDV)
• Reovirus aviario (ARV)
• Poxvirus aviario (APXV)

È stata eseguita la sottomissione per rilevare specificamente l'RNA H5 all'interno dei campioni positivi per IAV.

Risultati Chiave
Lo studio ha prodotto i seguenti dati di prevalenza sui 782 campioni raccolti:

• Virus dell'influenza A (IAV):
  • Campioni di Feci: Su 714 campioni di feci, 34 hanno testato positivo per l'IAV, risultando in una prevalenza del 4,8%. Nessuno di questi campioni di feci positivi per l'IAV conteneva RNA H5.
  • Campioni di Sedimento: Su 68 campioni di sedimento, 15 hanno testato positivo per l'IAV, mostrando una prevalenza significativamente più alta del 22,1%. Si noti che quattro di questi campioni di sedimento positivi per l'IAV hanno testato positivo per l'RNA H5.
• Virus della Malattia di Newcastle (NDV): Il rilevamento è stato minimo, con solo quattro campioni di feci positivi identificati (prevalenza dello 0,56%). Tutte le rilevazioni positive sono avvenute in un singolo giorno.
• Reovirus Aviario (ARV): Sono stati rilevati cinque campioni positivi nel sedimento, rappresentando un tasso di prevalenza del 7,4% all'interno del sottoinsieme dei sedimenti.
• Poxvirus Aviario (APXV): Dei 559 campioni testati finora, tutti i risultati sono stati negativi.

Significato e Affermazioni
Il documento posiziona questo lavoro come un'espansione di ricerche precedenti che dimostrano l'utilità del campionamento ambientale per il monitoraggio di una vasta gamma di patogeni aviari e zoonotici. Il principale significato rivendicato è la validazione di un quadro di sorveglianza "One Health" che è sia ad alto rendimento che a basso rischio. Utilizzando il campionamento di feci e sedimenti, lo studio ha rilevato con successo patogeni, incluso l'RNA H5 nei campioni di sedimento, senza gli oneri logistici e i pericoli per la sicurezza associati alla manipolazione fisica degli uccelli selvatici. I risultati supportano l'adozione del campionamento ambientale come complemento valido ed efficiente ai metodi di sorveglianza tradizionali.