Clostridium perfringens bakterier är ansvariga för uppskattningsvis 80, 000 fall av diarré i Storbritannien varje år antingen från matförgiftning eller från icke-livsmedelsburet nosokomiskt ursprung. För de flesta, symtomen är obehagliga men försvinner normalt inom 24 timmar.
Dock, i mycket sällsynta fall, C. perfringens infektion kan utvecklas till mer allvarliga former. För utsatta grupper som äldre som bor på vårdhem, en mer långvarig försvagande kronisk infektion kan uppstå som i sällsynta fall kan vara dödlig.
För att bekämpa detta problem, vi behöver mer information om hur dessa bakterier sprider sig och infekterar människor. Forskare vid Quadram Institute har arbetat med Public Health England för att analysera C. perfringens matburna och icke-livsmedelsburna utbrott under en 7-årsperiod i England och Wales.
Arbetar med kollegor vid University of Cambridge, de har använt helgenomsekvensering för att utföra en detaljerad analys av bakteriestammarna som är förknippade med att orsaka human gastroenterit. 109 prover av C. perfringens isolerade från sjukdomsfall eller livsmedel som misstänks orsaka infektioner i England och Wales mellan 2011 och 2017 fick hela genomet sekvenseras.
Detta möjliggjorde en analys av de närvarande gener som är ansvariga för toxinproduktion, liksom relaterade egenskaper som hjälper infektion, såsom antimikrobiell resistens.
Viktigt, jämförande analys av de olika genomerna låter forskarna se hur besläktade de olika stammarna är, vilket är ett viktigt sätt att spåra var de kan ha kommit ifrån.
Laget, publicering i tidningen Mikrobiell genomik , fann att nio distinkta utbrott i samband med vårdhem i nordöstra England under en period av fem år orsakades av mycket närbesläktade
stammar av C . perfringens . Detta indikerar en potentiell gemensam källa som länkar dem, även om den exakta källan inte kan fastställas efter händelsen.
Använda hela genom -sekvensering för rutinmässig övervakning, särskilt på platser som vårdhem där utsatta människor behöver skydd kan vara avgörande för att förhindra framtida utbrott och för att snabbt identifiera föroreningskällorna.
Förutom övervakning av utbrott, bredare övervakning kan ge viktig information från olika källor som hjälper forskare att förstå mer om bakterierna, hur de överlever och varför de orsakar sjukdom.
'Detta är en spännande studie som belyser styrkan i samarbeten mellan akademiska institutioner som Quadram Institute och folkhälsomyndigheter som Public Health England, och hur banbrytande tillvägagångssätt kan användas för att profilera och spåra viktiga matförgiftningsassocierade bakterier, säger Dr Lindsay Hall från Quadram Institute.
"Vi hoppas kunna använda informationen som genereras för att identifiera potentiella stammar av Clostridium perfringens som kan vara associerade med utbrott så att vi i framtiden kan utveckla interventionsstrategier för att försöka förhindra spridning. "
Forskarna fick stöd av finansiering från Biotechnology and Biological Sciences Research Council, Wellcome Trust och Food Standards Agency.
Data som erhållits i denna studie har visat att generna som kodar för nyckeltoxinet som är ansvarigt för att orsaka gastroenterit inte är begränsade till bakteriekromosomen utan kan också transporteras på virulensplasmider som kan överföras runt bakterier.
Ytterligare data kommer att ge mer kunskap om hur virulensfaktorerna sprids och hjälper till att identifiera reservoarer av ihållande bakterier. Detta kommer att bidra till att förbättra insatsstrategier och sätt att förebygga utbrott och infektioner och i slutändan skydda utsatta samhällen.