Evolución del resistoma de Salmonella enterica en Uruguay

Abstract

Salmonella enterica no tifoidea es uno de los principales agentes bacterianos de toxiinfecciones alimentarias a nivel mundial; sus vías de transmisión incluyen: el consumo de alimentos contaminados, contacto directo con animales infectados, y más infrecuentemente contacto persona-persona. Si bien este microorganismo se asocia mayoritariamente a cuadros autolimitados que no requieren de terapia antimicrobiana, en un pequeño porcentaje de casos pueden ocurrir infecciones invasivas graves que requieren de internación y tratamiento antibiótico. La creciente detección de cepas de S. enterica con múltiples mecanismos de resistencia a antibióticos de importancia crítica para la salud humana se ha convertido en un problema para la salud pública. Este aumento se ha visto facilitado por la movilización de genes de resistencia a los antimicrobianos en distintos elementos genéticos móviles, transferibles tanto horizontal como verticalmente. En tal sentido, nos propusimos estudiar la resistencia antibiótica en una colección de aislamientos de S. enterica obtenidos en Uruguay desde finales de la década de 1970 hasta principios de la década de 2020, y determinar qué elementos genéticos móviles estuvieron involucrados en tales cambios. Así, analizamos el genoma de 212 aislamientos de S. enterica, que abarcaban distintos serovares, y diferentes orígenes. Mediante estudios bioinformáticos se buscó la presencia de genes transferibles de resistencia antibiótica, de replicones plasmídicos, y de genes de virulencia. Se buscó la posible correlación entre la presencia/ausencia de los anteriores, con el serovar o el origen del aislamiento. Del mismo modo se buscó la existencia de vínculos entre genes de resistencia y los distintos elementos genéticos móviles. Asimismo, se estudió también la correlación entre el genotipo y el fenotipo de resistencia. Se detectó la presencia de genes de resistencia antibiótica en 68/212 genomas analizados, y de estos, 20 eran multirresistentes. Estadísticamente, los serovares Typhimurium y Derby fueron los que presentaron una mayor media de genes de resistencia; por otro lado; si bien se hallaron genes de resistencia en aislamientos de origen animal, ambientales y de alimentos, la mayoría fueron recuperados a partir de muestras de origen humano, en particular coprocultivos. Se detectaron genes vinculados a resistencia a once familias distintas de antibióticos; en tal sentido, los genes de resistencia a aminoglucósidos fueron los más frecuentemente detectados (n=56), seguido por genes de resistencia a -lactámicos (n=40) y genes de resistencia a fosfomicina (n=32). Por su parte, los estudios de correlación entre genotipo y fenotipo de resistencia mostraron que salvo para fosA7 (fosfomicina), el resto de los genes conferían el fenotipo de resistencia esperado. Con relación a la resistencia a antibióticos de importancia crítica, se encontraron genes codificantes para -lactamasas pertenecientes a los cuatro grupos de Ambler. Dentro de las de clase A la más frecuentemente detectada fue TEM-1; sin embargo, por su relevancia a nivel clínico, cabría destacar la presencia de -lactamasas de espectro extendido como CTX-M-8, CTX-M-14, y CTX-M-15, de la -lactamasa de clase C, CMY-2, y de la carbapenemasa de clase B, NDM-1. Por su parte, dentro de los mecanismos de resistencia transferible a quinolonas, los más frecuentemente detectados fueron alelos de Qnr (QnrA1, QnrB1, QnrB2 y QnrB19); no obstante, también se detectó la bomba de efujo OqxAB y la enzima Aac(6’)-Ib-cr. Con relación a los mecanismos transferibles de resistencia azitromicina, por un lado, se detectó el gen codificante para la enzima ErmB; por otra parte, se detectó también la presencia del operón codificante de Mph(A). En otro orden, se detectó la presencia de replicones plasmídicos en 162/212 genomas analizados, siendo IncF el grupo de incompatibilidad más frecuentemente detectado. No obstante, el principal replicón plasmídico asociado a la resistencia antibiótica fue IncI1 (n=16). Otros grupos de incompatibilidad plasmídica también asociados a la movilización de genes de resistencia fueron IncHI2A/HI2, IncC2, IncN y ColE-1-like. Por su parte, la búsqueda de genes de virulencia mostró la existencia de variabilidad intra e interserovar. En este sentido, se observó una pequeña relación inversa entre el número de genes de virulencia y el de genes de resistencia, aunque este no fue estadísticamente significativo. Por otra parte, también se observó una correlación entre un mayor número de genes de virulencia y una mayor cantidad de grupos de incompatibilidad plasmídica; no obstante, no se encontraron asociaciones estadísticamente significativas entre el número de genes de virulencia y el origen de las muestras. La variación a lo largo del tiempo de la resistencia antibiótica en S. enterica en el Uruguay ha mostrado un comportamiento bimodal, en donde aquellos aislamientos recuperados al comienzo y al final del periodo estudiado presentaron una mayor media de dichos genes. Por otra parte, el resistoma y plasmidoma de S. enterica ha ido cambiando a lo largo del tiempo acompañando la epidemiología local de la resistencia. Además, se comprobó la circulación de genes de resistencia en aislamientos uruguayos de S. enterica, con antelación a su primer reporte a nivel mundial. Asimismo, pudimos ver como distintos eventos de coselección llevaron a la primera detección en Uruguay de una cepa de S. Enteritidis productora de NDM.