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Secuenciación de genomas completos para la caracterización de las resistencias en Campylobacter jejuni y Campylobacter coli aislados de rumiantes

Campylobacter es la principal causa de gastroenteritis y la bacteria responsable del mayor número de casos de infección zoonótica transmitida por alimentos en Europa. La campilobacteriosis puede cursar con diarrea leve o severa (frecuentemente sanguinolenta), fiebre, dolor abdominal, dolor de cabeza, náuseas y/o vómitos, que duran por lo general de 3 a 6 días. Ocasionalmente se pueden presentar complicaciones como bacteremia (presencia de bacterias en sangre) o síndromes graves como la artritis reactiva (inflamación dolorosa de las articulaciones que puede durar varios meses) y el síndrome de Guillain-Barré, un trastorno neurológico que puede provocar disfunción respiratoria y neurológica grave, e incluso la muerte. Generalmente los síntomas de enfermedad gastrointestinal remiten por si solos y únicamente es necesario reponer líquidos y electrolitos. Sin embargo, los casos más graves pueden requerir tratamiento antibiótico. Es en estos casos cuando el incremento de las resistencias a los antibióticos observado en Campylobacter se puede convertir en un grave problema.
Aunque Campylobacter raramente causa enfermedad en los animales, aves y mamíferos actúan como reservorio y fuente de infección para el hombre. Especies como Campylobacter jejuni y Campylobacter coli (principales responsables de las infecciones en el hombre) son altamente prevalentes en animales destinados a consumo humano como aves, cerdos o rumiantes. En un estudio publicado en 2019 (https://www.mdpi.com/2076-0817/8/3/98) determinamos la proporción de rebaños de rumiantes positivos a C. jejuni y/o C. coli en la CAPV y describimos sus perfiles de resistencia. Ahora, hemos seleccionado 40 aislados de C. jejuni y 30 de C. coli procedentes de 68 de esas explotaciones (20 vacuno de carne, 24 vacuno de leche y 24 ovino), y que representan la diversidad de perfiles observados en dicho estudio, para caracterizar los mecanismos moleculares responsables de esas resistencias. Utilizando la técnica de secuenciación masiva Illumina, hemos secuenciado sus genomas completos. En base a su perfil de multilocus sequence type (MLST) los 70 genomas se clasifican en 40 tipos genómicos (ST) distintos, cuatro de ellos nunca descritos previamente, y se agrupan en 15 complejos clonales (CCs), lo cual da idea de la gran diversidad genómica de los aislados analizados. El análisis de los determinantes génicos de resistencia permitió identificar 16 genes de resistencia y mutaciones puntuales en otros tres genes que codifican para resistencia a un total de cinco clases distintas de antimicrobianos. En general hemos observado una muy alta correlación entre la resistencia a un determinado antibiótico (fenotipia) y la presencia del determinante génico de resistencia responsable (genotipia). Entre los resultados obtenidos cabe destacar la detección en un aislado de C. coli del gen tet(O/M/O) descrito por primera vez en C. jejuni en 2020, la descripción de nuevos alelos del gen blaOXA-61-like y el análisis del contexto genético de los genes asociados a resistencia a aminoglucósidos. En relación a esto último, se identificaron distintas organizaciones génicas en distintos linajes, algunas de las cuales parecen ser resultado de la movilización de grupos de genes por transferencia horizontal, y otras ser consecuencia de la expansión clonal. En 12 aislados de C. jejuni los genes asociados a resistencia a tetraciclinas [11 tet(O) y 1 tet(O/32/O)] se localizaron en plásmidos pTet (Tipo 1).

La secuenciación de genomas completos (whole genome sequencing, WGS) ha permitido identificar los mecanismos moleculares responsables de las resistencias en C. jejuni y C. coli, dilucidar los factores asociados a la emergencia de las resistencias y evaluar los riesgos de diseminación. Los datos relativos a C. coli derivados de este estudio suponen una importante contribución, ya que la mayoría de los estudios se centran en C. jejuni. Igualmente, tampoco son muchos los estudios de este tipo realizados en pequeños rumiantes.

Los resultados completos de este estudio, que se enmarca dentro del proyecto URAGAN (Uso Racional de Antibióticos en GANadería) financiado por el Gobierno Vasco, han sido recientemente publicados en la revista científica Scientific Reports (https://www.nature.com/articles/s41598-021-88318-0.pdf?origin=ppub).

Argazkia: NEIKER-Sanidad Animal

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