Diversidad de Beta-lactamasas de espectro extendido y de líneas genéticas en aislados de Escherichia coli de diferentes ecosistemas en La Rioja

Resumen

Las beta-lactamasas de espectro extendido (BLEEs) suponen un mecanismo de resistencia de gran relevancia clínica ya que afecta a beta-lactámicos de gran utilidad en terapéutica humana, como son las cefalosporinas de amplio espectro. Asimismo, Escherichia coli es un microorganismo ubicuo, que forma parte de la microbiota intestinal de animales y de personas sanas y al mismo tiempo es un importante patógeno oportunista. En los últimos años se ha descrito la diseminación de cepas de E. coli productoras de BLEEs en diferentes nichos ecológicos. El objetivo de esta tesis fue el determinar las variantes de BLEEs en cepas de E. coli de diferentes orígenes (personas, sanas y enfermas, animales y alimentos) obtenidas en La Rioja y determinar las líneas genéticas de estos microorganismos circulantes y su contenido en genes de resistencia y en determinantes plasmídicos. Se caracterizaron en primer lugar 98 cepas clínicas de E. coli resistentes a cefotaxima (CTXR) obtenidas durante 2004-2007 en el Hospital San Pedro de Logroño y 72 de ellas fueron productoras de BLEEs (73 %). La mayor parte de las cepas clínicas de E. coli BLEE+ correspondían a aislados de la comunidad (67 %) y fundamentalmente de origen urinario (75%). Las variantes de BLEEs mayoritarias en las cepas clínicas de E. coli fueron CTX-M-14 (65 %), seguida de SHV-12 (15 %) y CTX-M-9 (12 %). A partir de 2006 se comenzó a detectar el clon CTX-M-15-B2-ST131. Los grupos filogenéticos mayoritarios en estas cepas fueron el A, B2 y D. A continuación se analizó la frecuencia de detección de E. coli BLEE+ en muestras fecales de pacientes (n=99) y de personas sanas (n=115), detectándose estos microorganismos resistentes en el 7 % y 4 %, respectivamente, de las muestras analizadas. Las variantes de BLEEs identificadas fueron SHV-12, CTX-M-14 y CTX-M-15. Se detectó cepas del clon CTX-M-15-B2-ST131 en heces de dos personas sanas no relacionadas, las cuales presentaron el mismo patrón de PFGE. Se analizó asimismo muestras fecales de 126 perros de la perrera municipal de la Rioja, detectándose E. coli BLEE+ en el 16 % de las mismas. Las variantes de BLEEs mas frecuentemente detectadas fueron SHV-12 (40 %), CTX-M-14 (35 %, variantes a y b), y en menor frecuencia CTX-M-1 (15 %) y CTX-M-32 (10 %). Se analizaron asimismo 360 muestras de alimentos de origen cárnico, obtenidas en supermercados y carnicerías de la Rioja en los periodos 2007-2009 y 2011, detectándose E. coli BLEE+ en el 25 % de las muestras derivadas del pollo y en <1 % de las derivadas de cerdo. Se evidenció un incremento en la frecuencia de detección de E. coli BLEE+ en las muestras de pollo de 2011 (50 %) respecto a las de 2007-2009 (21,5%). Se detectó de manera mayoritaria las variantes CTX-M-14 y SHV-12 (75 %) y de forma minoritaria otras variantes (CTX-M-9, CTX-M-1, CTX-M-32 y TEM-52) (25%). Se desmtró la presencia de integrones en el 53 % de las 72 cepas de E. coli BLEE+ de muestras fecales de personas y de animales o de alimentos, siendo los más frecuentes los integrones de clase 1 (con 5 regiones variables diferentes) y dentro de éstos se pudieron identificar tanto integrones clásicos como defectivos. Se detectarion integrones de clase 2 en el 7% de las cepas BLEE+ con dos tipos de regiones variables. Se analizó la diversidad clonal de las cepas BLEE+ de los diferentes orígenes por las técnicas de PFGE y MLST detectándose una gran diversidad clonal (39 secuencias tipo (ST) diferentes entre las 72 cepas analizadas y 70 patrones de PFGE en dichas cepas). El 23 % de los STs detectados fueron identificados en más de un ecosistema analizado y las STs mayoritarios fueron ST10, ST359, ST57, ST665, ST224 ST117, ST131 y ST23. Los aislados se agruparon en 4 complejos clonales principales (SCC10, SCC23, SCC224 y SCC359) y 4 singletones, siendo ST131 uno de ellos. Se determinó el grupo filogenético de las cepas de los diferentes orígenes: las cepas de origen clínico fueron mayoritariamente de los grupos filogenéticos A, B2 y D y las comensales de personas, animales y alimentos de los grupos filogenéticos A y B1. Se estudió el contenido en replicones de plásmidos y en genes de resistencia de las cepas de E. coli BLEE+ de los diferentes orígenes observándose una gran variedad tanto de genes de resistencia como de replicones en las mismas. Se evidenciaron diversas asociaciones con significación estadística como presencia de CTX-M-1-filogrupo D-replicón IncI1, CTX-M-15-grupo filogenético B2-resistencia a aminoglucósidos ó CTX-M-9-integrones tipo-1.