O modelo genético avançado revela o local onde o perigo de Salmonella é verdadeiramente franzido e os vegetais leves como fontes principais e remodelamos como lidamos com uma doença de ingrediente.
Ingressos: Salmonella intestinal para fontes alimentares usando todos os dados de sequência do genoma. Imagem de crédito: NobeastSofierce / Shutterstock
Em um estudo recente publicado na revista Doenças infecciosas emergentesUm grupo de pesquisadores usou a sequência do genoma e o aprendizado de máquina para determinar as fontes alimentares iniciais que causam seres humanos Salmonella Infecções nos Estados Unidos (Estados Unidos).
fundo
Todo ano, Salmonella entica A infecção leva a cerca de 1,35 milhão de doenças, o que leva a grandes hospitais nos Estados Unidos. Fontes comuns incluem alimentos contaminados, água, animais, solo e indivíduos infectados. Padrões de primavera como Enteritidis e Typhimurium podem afetar muitos hospedeiros, enquanto outros como Dublin afetam principalmente o gado. Os métodos convencionais são cerca de 5 % dos casos para o surto da doença conhecida, deixando a maioria das doenças indisponíveis. Os métodos anteriores dependem de técnicas de laboratório limitadas, mas com a adoção de uma sequência completa do genoma (WGS), uma imagem mais clara de Salmonella Os caminhos de transmissão podem aparecer. Os modelos de suporte aprimorados são muito importantes para melhorar a segurança alimentar e as medidas preventivas, enquanto enfatizam a necessidade de continuar pesquisando usando tecnologias genéticas avançadas.
Sobre estudo
Os pesquisadores coletaram um conjunto de dados de 18.661 Salmonella Isolamento obtido de amostras de alimentos e animais disponíveis no Centro Nacional de Informações de Biotecnologia (NCBI), que são aprimoradas por dados descritivos de agências governamentais dos EUA, incluindo Food and Drug Administration (FDA) e do Ministério da Segurança Agrícola dos EUA (CDC). O isolamento é classificado em 15 grupos alimentares distintos, com exceção das amostras de origem mista. Devido ao aumento do isolamento de frango, 50 % foram escolhidos aleatoriamente para equilibrar o conjunto de dados e a tradução da categoria reversa foi aplicada a desequilíbrios mais corretos. Embora o modelo usado globalmente Salmonella Isolamento, 76 % dos Estados Unidos, o que o torna amplamente representado por fontes locais de alimentos.
Para infecções humanas, 6470 Salmonella Isolamento com fontes desconhecidas de infecção e qualquer data de viagem internacional da Rede de Monitoramento Ativo de Doenças Ativas (NET), que cobre cerca de 15 % da população dos Estados Unidos entre 2014 e 2017.
A equipe de pesquisa coletou dados genéticos usando o Programa Gardenal e a Série Multi -concentrada (WGMLST) para caracterizar todo o isolamento derivado de alimentos e humanidade. Use a ferramenta SEQSSERO2. O algoritmo de aprendizado automático de florestas aleatórias, que classifica dados usando muitos sinais genéticos, foi treinado isoladamente com fontes bem conhecidas. O modelo é avaliado quanto à precisão usando importância mútua e a importância de agitar para determinar os sinais genéticos mais benéficos. O modelo alcançou a precisão máxima usando um sub -grupo de 7.360 locais genéticos, o que aumenta o valor de dados genéticos de alta dimensão para tarefas de classificação. O modelo aprimorado previu as fontes de infecção para condições humanas com possibilidade> 50 %, o que atribui situações desconhecidas a fontes desconhecidas.
Resultados do estudo
Modelo florestal aleatório, treinado em dados genéticos de 18.661 isolamento derivado de alimentos e animais, frango selecionado (31 %), vegetais (13 %), Turquia (12 %) e carne de porco (11 %) como prevalecente Salmonella fontes. O mais prevalente Salmonella Os padrões adorados eram Kentecaki, típulo, sifone e Hydlberg.
Foi aplicado a infecções humanas, o modelo analisou 6.470 casos, 34 % das doenças para frango e 30 % para vegetais, o que representa quase dois terços dos ferimentos. Quando a incerteza (as possibilidades <50 %) foi considerada, cerca de 44 % dos casos não são classificados. Com exceção dos casos não confirmados, as taxas de modelo são 46 % das infecções em frango e 27 % para vegetais, combinados com aproximadamente 73 % das fontes confirmadas.
Vários Salmonella Os padrões serosos mostraram associações de fontes distintas. O frango foi significativamente associado ao entretenimento, Typhimurium, Heidelberg e Infantis, enquanto os vegetais estavam principalmente associados a Javiana e Newport. A carne de porco apareceu como uma fonte de Salmunella Solo Style Enterica 4, (5), 12: I: – (STM).
A porcentagem de Salmonella isolada de alimentos conhecidos como fonte individual nos Estados Unidos e em outros países de 2003 a 2018 (usada como dados de treinamento no modelo florestal aleatório), de acordo com a categoria alimentar (n = 18661, incluindo 613 isolamento coletado antes de 2003).
A resolução do modelo foi forte, especialmente na seleção de frango (resolução de 97 %), vegetais (82 %), Turquia (88 %), carne de porco (83 %) e carne bovina (77 %). No entanto, ele lutou com fontes menos comuns, como laticínios e jogo. Aumente o número de genomia aprimorada, que confirma a eficácia do WGS e do aprendizado de máquina para apoiar a fonte.
Comparado aos estudos anteriores que se concentram no fascismo, o mais proeminente dessa análise de galinha como uma fonte mais fundamental Salmonella Infecções, que refletem os diferentes perfis de risco entre infecções intermitentes e espalhadas. Mais importante, as previsões estão bem alinhadas com dados epidêmicos bem conhecidos, o que confirma a capacidade do aplicativo do mundo real.
Esses resultados enfatizam a necessidade de intervenções e políticas direcionadas que se concentram em aves e produtos frescos, e é muito importante reduzir Salmonella Um fardo em ambientes de saúde pública. Dado que muitas infecções ainda não são explicadas, a expansão do grupo de dados com fontes isoladas isoladas e isoladas uniformes e fontes não -nutritais adicionais, como amostras ambientais e vida selvagem, podem aumentar a precisão. As restrições regionais aos dados e diferenças de rede alimentar no comportamento da pesquisa em saúde também indicam a necessidade de coletar dados mais amplos.
Conclusões
Para resumir, este estudo mostrou eficácia do WG, juntamente com o algoritmo de florestas aleatórias para determinar fontes de alimentos com precisão Salmonella Infecções nos Estados Unidos. Frango e vegetais emergiram como acionistas básicos, o que aumenta a importância da saúde organizacional e das estratégias de saúde direcionadas. Essa abordagem genética fornece melhorias significativas nos métodos tradicionais, fornecendo visões detalhadas decisivas da política de segurança alimentar, monitoramento de rotina e gerenciamento de surtos de doenças. A pesquisa contínua deve mesclar uma diversidade mais ampla de amostras, expandir a representação geográfica e incluir fontes não alimentares para aumentar o aumento da precisão do modelo e se beneficiar dos esforços de saúde pública contra Salmonella.
