ISOLATION AND MOLECULAR CHARACTERIZATION OF LINEZOLID-RESISTANT ENTEROCOCCI OF HUMAN, ANIMAL AND ENVIRONMENTAL ORIGIN

Oxazolidinones, linezolid (LZD) and tedizolid, are last-resort antibiotics approved for the treatment of severe human infections due to drug-resistant Gram-positive bacteria, including MRSA, VRE, and MDR pneumococci and mycobacteria. In recent years, a significant spread of clinically relevant LZD-resistant bacteria, such as Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium, has been also detected in animal and environmental settings. The aim of this study was to gain more knowledge about the occurrence, genetic location, and transferability of LZD resistance genes in enterococci recovered from different sources. Overall, 17 enterococci from animal, environment and clinical samples carried at least one LZD resistance gene. The strains, genotypically and phenotypically characterized, were subjected to WGS. To verify the transferability of LZD resistance genes, all enterococci were used as donors in filter mating, aquaria microcosm (only environmental isolates), and transformation assays. The occurrence of identical or closely related conjugative or mobilizable plasmids in enterococci from different origin indicate that the same genetic elements circulate in the enterococcal population and emphasize the key role played by these genetic elements in the spread of LZD resistance in Enterococcus spp. These findings also underline the ability of antibiotics commonly administered in veterinary medicine to co-select resistances potentially transferable to human pathogens with serious public health consequences. The antibiotic resistance is a complex and multifactorial phenomenon that requires prospective and preventive strategies which are crucial to contain it. An One Health approach can effectively mitigate the emergence and dissemination of LZD-resistant enterococci ensuring the continued effectiveness of these last-resort drugs for the well-being of both current and future generations.

Gli oxazolidinoni, linezolid (LZD) e tedizolid, sono antibiotici di ultima risorsa approvati nel trattamento di gravi infezioni umane sostenute da batteri Gram-positivi antibiotico-resistenti, inclusi MRSA, VRE, pneumococchi e micobatteri MDR. Negli ultimi anni, si è registrata una considerevole diffusione di ceppi LZD-resistenti appartenenti a specie clinicamente rilevanti, quali Enterococcus faecalis ed Enterococcus faecium, anche in ambito animale e ambientale. Lo scopo di questo studio è stato di acquisire maggiori conoscenze sulla presenza, la localizzazione e la trasferibilità dei geni di LZD-resistenza in enterococchi di diversa origine. Complessivamente, 17 enterococchi animali, ambientali e clinici presentavano almeno un gene di LZD-resistenza. I ceppi, caratterizzati genotipicamente e fenotipicamente, sono stati sottoposti a WGS. Per verificare la trasferibilità della LZD-resistenza, tutti gli enterococchi sono stati utilizzati come donatori in esperimenti di coniugazione su filtro e in acquario (solo i ceppi ambientali) e di trasformazione. La presenza in enterococchi di diversa origine di plasmidi coniugativi o mobilizzabili identici o strettamente correlati indica che nella popolazione enterococcica circolano gli stessi elementi genetici ed evidenzia il ruolo chiave svolto dai questi elementi genetici nella diffusione della LZD-resistenza in Enterococcus spp. Questi risultati sottolineano anche la capacità degli antibiotici comunemente somministrati in medicina veterinaria di co-selezionare resistenze potenzialmente trasferibili a patogeni umani con gravi conseguenze per la salute pubblica. La resistenza agli antibiotici è un fenomeno complesso e multifattoriale il cui contenimento richiede strategie preventive e a lungo termine. Un approccio One Health può ridurre in modo efficace l’insorgenza e la diffusione di enterococchi LZD-resistenti preservando l’efficacia di questi farmaci “last resort” essenziali per il benessere delle generazioni presenti e future