Ability of several genotyping methods to track Campylobacter jejuni and identify the source of human campylobacteriosis

Campylobacter est responsable de la zoonose bactérienne d’origine alimentaire la plus fréquemment reportée en Europe. Cette bactérie étant ubiquitaire, les sources et voies d’infection de l’Homme sont nombreuses. Cependant, afin de diminuer l’incidence de la maladie, il est nécessaire d’identifier les principaux réservoirs impliqués dans les infections humaines. Pour cela, nous avons dans un premier temps investigué la présence de Campylobacter dans trois réservoirs animaux (volaille, bovin, animaux de compagnie), ainsi que la diversité génétique des isolats de C. jejuni, en comparaison à celle d’isolats cliniques, à l’aide des techniques MLST (Multilocus sequence typing) et CGF (Comparative Genomic Fingerprinting). Afin d’identifier l’origine des campylobactérioses avec précision et de compenser notamment les limites techniques de la MLST, 15 marqueurs génétiques ont été sélectionnés comme marqueurs potentiellement indicateurs de l’hôte, après analyse de plus de 800 génomes de C. jejuni. Par la suite, la capacité de la MLST, la CGF40 et des 15 marqueurs à identifier l’origine des campylobactérioses a été étudiée. Ainsi, les 15 marqueurs se sont révélés être particulièrement performants pour l’attribution de sources des campylobactérioses, suivis ensuite par la MLST, tandis que la CGF40 est apparue comme étant peu adaptée. A partir des données MLST et des 15 marqueurs génétiques, une implication majoritaire des volailles et des bovins a été mis en évidence en France, tandis que les animaux de compagnie et l’environnement (comprenant eau et oiseaux sauvages) étaient faiblement impliqués. Ceci permet ainsi de renforcer les efforts de recherche relatifs aux moyens de lutte contre Campylobacter menés dans ces réservoirs. Ce travail a également permis de mettre en évidence de potentielles spécificités nationales dans la dynamique de transmission de C. jejuni à l’Homme.Campylobacter is the causal agent of the main bacterial foodborne gastroenteritis in Europe. Since Campylobacter is frequently found in animal reservoirs, sources of human infection and transmission routes are various. However, to decrease the human burden of campylobacteriosis, it is essential to quantify the relative importance of the several reservoirs in human infections. For this purpose, we assessed the contamination of chicken, cattle and pets by Campylobacter spp., and further characterized C. jejuni isolates using MLST (Multilocus Sequence Typing) and CGF (Comparative Genomic Fingerprinting) in comparison with French clinical isolates. Then, in order to identify the most likely origin of campylobacteriosis cases in France and overcome MLST limitations in source attribution, about 800 C. jejuni genomes were analyzed which resulted in the identification of 15 genes as promising host segregating markers for source attribution. Subsequently, we assessed the ability of MLST, CGF40 and the 15 host-segregating markers to identify the most likely origin of campylobacteriosis. The 15 host-segregating markers were the most powerful in source attribution, followed by MLST, while CGF40 appeared to be not suitable for source attribution in our study. Based on MLST and the 15 markers, assignments of clinical cases emphasize the significant implication of chicken and ruminant in human infection by Campylobacter, while pets and the environment (including water and wild birds) were slightly involved, reinforcing the interest to focus control strategies on livestock. Finally this work highlights potential national variations in the transmission dynamics of C. jejuni to human