Localización y transferencia horizontal de integrones de clase 2 en Escherichia coli

Abstract

El empleo de los antibióticos para combatir las infecciones bacterianas marcó un punto crucial en la humanidad, aumentando la esperanza de vida en unos 20 años. Sin embargo, paralelamente a su uso se fueron detectando bacterias patógenas resistentes y, más recientemente, multirresistentes. Este es un tema de preocupación mundial en salud y un aspecto relevante es conocer las distintas vías que tienen los genes de resistencia para diseminarse entre las bacterias. Los integrones de clase 1 y 2 son elementos genéticos no autorreplicativos que portan genes de resistencia antibiótica. Se localizan en transposones y/o en plásmidos, principalmente conjugativos, lo que permite su diseminación entre las bacterias. En este estudio nos centramos en el integrón de clase 2 (Int2). Se ha descrito que éstos se localizan en el transposón Tn7, un transposón con la particularidad de saltar, además de al azar, a un sitio cromosómico en Escherichia coli (el sitio attTn7). Los objetivos de este trabajo fueron: i) analizar, in silico, la distribución del Int2 y corroborar su asociación con el Tn7; ii) corroborar la presencia del Int2 y determinar su localización en una colección de cepas de E. coli uropatógeno (UPEC), previamente caracterizada, y iii) analizar la transferencia horizontal del Int2 desde las cepas de UPEC Int2+ a E. coli K12 y determinar su localización en estas últimas. Para ello, se emplearon técnicas de PCR y ensayos de transferencia horizontal por conjugación. Los resultados de los análisis in silico permitieron corroborar la vinculación estricta del Int2 con el Tn7, por lo que en más nos referiremos al Tn7. El Tn7 se distribuyó en ciertas familias de las Gammaproteobacterias. La mayoría (83%) de las cepas de la colección de UPEC presentaron el Tn7 en su sitio attTn7. El Tn7 se transfirió por conjugación en cuatro casos (24%) desde las cepas de UPEC a una E. coli K12. En tres de éstos el Tn7 estuvo portado en plásmidos y, muy probablemente, estaría mutado para el salto: no se localizó ni en las donantes ni en las receptoras en el sitio attTn7. En el cuarto caso el Tn7 fue transferido y, una vez ingresado, inmediatamente saltó a su sitio cromosómico; tanto la donante UPEC como la receptora E. coli K12 presentaron una copia del Tn7 en el sitio attTn7. En suma, en este trabajo se corroboró la estricta vinculación del Int2 con el Tn7, así como la capacidad de este transposón de transferirse naturalmente entre cepas de UPEC y E. coli K12. Sin duda que conocer los mecanismos que tiene el Tn7 para asegurar su transferencia vertical así como horizontal en las comunidades bacterianas es importante para comprender las posibles vías de diseminación de las resistencias y, por ende, el surgimiento de posibles patógenos multirresistentes.