A contaminação fecal em ambientes costeiros afecta a qualidade da água e seus organismos, causando também perdas económicas por encerramento de áreas de pesca e de recreio. Adicionalmente, a poluição fecal coloca um elevado risco para a saúde humana devido ao contacto com águas contaminadas com microrganismos potencialmente patogénicos. Estes podem advir de várias fontes humanas e não humanas de contaminação. Em muitos casos, a maioria da poluição orgânica é originada por animais selvagens e, devido à sua natureza difusa, esta poluição é mais difícil de controlar. As aves marinhas constituem uma das fontes de poluição difusa. As gaivotas são aves aquáticas comuns e as suas fezes são uma fonte importante de contaminação em águas costeiras. Vários estudos têm mostrado que as fezes de gaivotas podem transportar patogénios e podem disseminar genes de resistência a antibióticos. Pretendemos estudar um ambiente específico em Portugal, o arquipélago das Berlengas, no qual as gaivotas são comuns e cuja população tem aumentado significativamente. As ilhas das Berlengas são parte da Reserva Natural das Berlengas e pertencem à Rede Nacional das Áreas Protegidas. A análise microbiológica da água das praias mostra níveis elevados de coliformes totais e de Escherichia coli. As fontes de contaminação não são conhecidas, mas considerando uma pequena população humana residente e uma população massiva de gaivotas, é nossa hipótese que as aves sejam a origem principal de contaminação fecal neste ambiente. A identificação da fonte de poluição fecal é crucial para a avaliação de risco e para o desenvolvimento de procedimentos para controlar e prevenir contaminações. A obtenção de informação sobre as características específicas dos microrganismos fecais de gaivotas, nomeadamente sobre perfis de resistência a antibióticos, genótipos de resistência e características de virulência, irá constituir um passo importante na avaliação de risco para a saúde humana que este tipo de contaminação constitui. Os objectivos desta proposta de investigação são (I) identificação da fonte de poluição fecal detectada numa praia pública; (II) avaliação do risco para a saúde humana da poluição fecal de gaivotas. Para investigar a origem dos elevados níveis de coliformes fecais e E. coli presentes nas praias das ilhas das Berlengas pretende-se usar métodos de identificação de origem de contaminação (Microbial Source Tracking-MST) dependentes e independentes do cultivo de microrganismos. Especificamente, abordagens dependentes do cultivo irão incluir métodos baseados na tipagem de isolados bacterianos, tais como PFGE e REP-PCR e métodos fenotípicos como a determinação de perfis de susceptibilidade a antibióticos (ARA). Estas metodologias serão usadas sobre uma colecção de isolados de E. coli, espécie comum em material fecal e tradicionalmente usada em abordagens de MST com base em métodos baseados no cultivo. Estes métodos já padronizados e rotineiros serão combinados com métodos independentes do cultivo para MST. Esta abordagem envolve a detecção de genes indicadores e a análise da sua diversidade por PCR-DGGE, para obter perfis específicos das amostras usando primers gerais para Bacteroidetes. Estas bactérias têm sido sugeridas como bons indicadores de poluição fecal específica de um dado hospedeiro. Também, primers tendo como alvo microrganismos específicos de aves serão utilizados em PCR e em PCR em tempo real para detectar contaminação específica de aves. Para aceder à avaliação de risco para a saúde humana da poluição fecal de gaivotas tencionamos pesquisar a incidência de plasmídeos e integrões e genes associados em colecções de isolados bacterianos de material fecal de gaivotas. Adicionalmente, vai ser feita uma pesquisa da presença de uma série de genes de resistência a vários antibióticos e de factores de virulência usando primers para PCR já validados. Finalmente, serão estudadas actividades extracelulares implicadas em processos de patogénese. Esperamos com estas abordagens identificar claramente a origem de contaminação nas Ilhas das Berlengas. Além disso, uma série de metodologias de MST serão optimizadas e aplicadas, aumentando a consistência dos resultados e facilitando a escolha de metodologias apropriadas para monitorizar rotineiramente as fontes de poluição deste e de outros ambientes similares. Finalmente, a informação obtida sobre a caracterização das E. coli de gaivotas irá esclarecer o risco que esta contaminação constitui para a saúde humana e ecológica. Os resultados desta proposta constituirão uma contribuição importante para apoiar as autoridades públicas de protecção ambiental na implementação de estratégias de gestão e melhoramento da qualidade das águas superficiais. Os proponentes têm o conhecimento necessário para conduzir a análise proposta. Os membros desta equipa de investigação multidisciplinar possuem uma vasta experiência em diferentes áreas da Microbiologia Molecular, Microbiologia Ambiental e Bioquímica.
