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Veterinary Decision Support System by Rapid Bacterial Infection Detection (RAID)

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Diagnosi in loco rapida e affidabile delle infezioni del bestiame

La multifarmacoresistenza rappresenta una grave minaccia per la salute animale. Un metodo diagnostico rapido per rilevare le infezioni batteriche dovrebbe ridurre l’utilizzo degli antibiotici negli allevamenti di pollame

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Al giorno d’oggi per la produzione di carne, e specialmente di pollo, si utilizzano tecnologie di allevamento intensivo che spesso causano la diffusione di malattie virali e batteriche. Per scongiurare la morte precoce degli animali e promuoverne la crescita, il settore di allevamento del pollame utilizza gli antibiotici. A causa dell’emergenza legata all’antibioticoresistenza e alla trasmissione dei residui di antibiotici agli esseri umani, il regolamento relativo ai medicinali veterinari dell’Unione non permette l’utilizzo regolare di medicinali antimicrobici per compensare condizioni igieniche carenti o pratiche zootecniche inadeguate. Per questo motivo, gli allevatori sono obbligati a ridurre l’utilizzo degli antibiotici: è dunque necessario offrire diagnosi migliori e rapide, poiché i metodi tradizionali delle analisi microbiologiche sono laboriosi e producono risultati nell’arco di alcuni giorni.

La spettrometria di massa per un’identificazione rapida dei batteri

L’obiettivo del progetto RAID, finanziato dall’UE, era affrontare l’esigenza insoddisfatta di rilevare le infezioni batteriche nei polli. I metodi esistenti, infatti, sono inaffidabili, costosi o lenti. «Abbiamo sviluppato un sistema di supporto alle decisioni veterinarie come alternativa agli approcci esistenti, per rilevare le infezioni batteriche nel pollame nell’arco di due ore a un costo contenuto», evidenzia Márton Muhari, coordinatore del progetto e amministratore delegato di EL-CO Tech. Il metodo RAID si avvale della spettrometria di massa per individuare fosfolipidi specifici presenti a concentrazioni elevate sulla superficie esterna delle cellule batteriche. Questa tecnica produce «impronte molecolari» univoche per ogni specie batterica, che possono essere successivamente analizzate attraverso l’elaborazione dei segnali della spettrometria di massa. La correlazione tra queste impronte e i ceppi batterici permette di formulare una diagnosi e aiuta le decisioni dei veterinari relative all’uso di antibiotici.

I progressi tecnologici nel rilevamento dei batteri

Il gruppo di ricerca ha compiuto progressi tecnici e metodologici notevoli nell’estrazione e nell’elaborazione dei campioni. Inoltre, ha automatizzato il metodo di valutazione dello spettro di massa e ha esteso l’algoritmo per il rilevamento di diverse specie batteriche rilevanti. Una convalida della sensibilità e dell’accuratezza del metodo RAID è stata svolta su un’ampia serie di campioni estratti dai polli e confrontata con la coltivazione standard e altre soluzioni basate sulla spettrometria di massa. Il metodo RAID ha raggiunto un livello di accuratezza e sensibilità del 99 %, e una specificità pari quasi al 100 %. «Abbiamo costruito un laboratorio RAID mobile su un veicolo per operare in loco e fornire dati immediati sulle infezioni batteriche. In tal modo, abbiamo potuto raccogliere e analizzare campioni in diversi paesi europei», afferma László Lengyel, responsabile del laboratorio RAID.

La superiorità di RAID rispetto ad altre tecniche

Oltre a offrire un tempo di elaborazione dei campioni più breve, RAID presenta vantaggi ulteriori, tra cui una misurazione attendibile per le specie batteriche anaerobiche. Si tratta di un approccio di multiplazione estremamente accurato, in grado di rilevare diverse specie di batteri nello stesso momento. È inoltre intuitivo e di facile utilizzo a livello operativo per la misurazione e l’elaborazione dei dati, ma ha soprattutto un costo notevolmente più basso rispetto ad altri metodi accurati, come la reazione a catena della polimerasi, e può essere integrato in un’unità mobile utilizzabile negli allevamenti avicoli. Il metodo RAID ha dunque le potenzialità per ridurre l’utilizzo non necessario di antibiotici sul pollame. A lungo termine, il gruppo di ricerca spera di espandere il metodo ad altre applicazioni veterinarie, come l’allevamento di bovini, un altro settore in cui gli antibiotici vengono somministrati regolarmente a causa dei frequenti casi di mastite.

Parole chiave

RAID, antibiotico, pollame, pollo, infezione batterica, spettrometria di massa, diagnosi in loco

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