Genomic diversity of Salmonella Typhimurium and its monophasic variant in pig and pork production in France
Diversité génomique de Salmonella Typhimurium et de son variant monophasique chez les porcs et les élevages porcins en France
Résumé
Salmonella Typhimurium and its monophasic variant ( Salmonella 4,[5],12:i:-) are among the most prevalent serovars worldwide. Even though these serovars have been the focus of many studies, their spread has not yet been investigated in French pig herds and slaughterhouses at a regional scale. Here, we characterized the genomic diversity of 188 Salmonella strains belonging to sequence type (ST) 19 and 34. These strains were isolated from pigs in metropolitan France between 2014 and 2019. Samples were collected from 10 regions, three of which together represent 75% of French pig production in 2020. To contextualize the French Salmonella genomes at a worldwide level, 193 ST 34 genomes from three continents and 14 countries were also included. This study revealed little diversity in ST 34 strains circulating in France, suggesting that one or two clones are spreading within pig herds and slaughterhouses. In silico virulence and antimicrobial resistance genes were investigated to understand the prevalence of these strains among farmed pigs and in the slaughterhouse environment. A comparison with ST 34 isolates from other countries highlighted the genomic specificity of the ST 34 monophasic variants in France, with some exceptions concerning isolates from bordering countries. This work provides new insights into the dynamics of S . Typhimurium and its monophasic variant sampled in French pig herds and slaughterhouses.
IMPORTANCE Salmonellosis is a leading cause of bacterial infection in humans and animals around the world. This study provides a snapshot of the genomic diversity of one of the most prevalent Salmonella serovars ( Salmonella Typhimurium and Salmonella 4,[5],12:i:-) circulating on French pig farms between 2013 and 2021. We investigated the link between geographical and genomic diversity. The analyses revealed little diversity of the strains, suggesting that one or two clones are spreading within French pig herds. We also in silico screened genetic elements that could explain the prevalence of these strains among farmed pigs and in the slaughterhouse environment. Finally, the comparison with isolates from other countries highlighted the genomic specificity of these two French sequence type 34 clones. This work provides new insights into the dynamics of S . Typhimurium and S . 4,[5],12:i:- sampled from pig herds and slaughterhouses in France, thus laying the foundations for future analyses.
Salmonella Typhimurium et son variant monophasique ( Salmonella 4,[5],12:i:-) sont parmi les sérovars les plus répandus dans le monde. Bien que ces sérovars aient fait l'objet de nombreuses études, leur propagation n'a pas encore été étudiée dans les élevages porcins et les abattoirs français à l'échelle régionale. Ici, nous avons caractérisé la diversité génomique de 188 souches de Salmonella appartenant aux profiles ST 19 et 34. Ces souches ont été isolées de porcs en France métropolitaine entre 2014 et 2019. Des échantillons ont été collectés dans 10 régions, dont trois représentent ensemble 75 % de la production porcine française en 2020. Pour contextualiser les génomes de Salmonella français à l'échelle mondiale, 193 génomes ST 34 provenant de trois continents et de 14 pays ont également été inclus. Cette étude a révélé une faible diversité des souches ST 34 circulant en France, suggérant qu'un ou deux clones se propagent au sein des élevages porcins et des abattoirs. Les gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques ont été étudiés in silico pour comprendre la prévalence de ces souches parmi les porcs d'élevage et dans l'environnement des abattoirs. La comparaison avec les isolats ST 34 d'autres pays a mis en évidence la spécificité génomique des variants monophasiques ST 34 Français, avec quelques exceptions concernant des isolats provenant de pays limitrophes. Ce travail apporte de nouvelles perspectives sur la dynamique de S. Typhimurium et de son variant monophasique échantillonnés dans les élevages porcins et les abattoirs français. IMPORTANCE La salmonellose est l'une des principales causes d'infection bactérienne chez l'Homme et l'animal dans le monde. Cette étude fournit un aperçu de la diversité génomique de l'un des sérovars de Salmonella les plus répandus (Salmonella Typhimurium et Salmonella 4,[5],12:i:-) circulant dans les élevages porcins français entre 2013 et 2021. Nous avons étudié le lien entre diversité géographique et génomique. Les analyses ont révélé une faible diversité des souches, suggérant qu'un ou deux clones se propagent au sein des élevages porcins français. Nous avons également criblé in silico des éléments génétiques qui pourraient expliquer la prévalence de ces souches parmi les porcs d'élevage et dans l'environnement des abattoirs. Enfin, la comparaison avec des isolats d'autres pays a mis en évidence la spécificité génomique de ces deux clones français de profil ST 34. Ce travail apporte de nouvelles perspectives sur la dynamique de S . Typhimurium et S . 4,[5],12:i:- échantillonnés dans les élevages porcins et les abattoirs en France, posant ainsi les bases de futures analyses.