Evaluación fenotípica y genotípica de la resistencia a tetraciclina en cepas de Escherichia coli de origen animal

Abstract

Durante el tratamiento con antimicrobianos, todas las bacterias del organismo están expuestas a una presión selectiva, especialmente en el tracto intestinal, y los genes seleccionados de esta manera pueden ser transferidos horizontalmente. Escherichia coli, en especial, posee una tendencia a desarrollar nuevas resistencias a los antimicrobianos con el fin de sobrevivir y además puede actuar como reservorio para estos genes. Esto da como resultado la selección natural de cepas resistentes, portadoras de un importante conjunto de genes, con la capacidad de transmitirlos a otras cepas bacterianas presentes en el intestino humano o animal. Basado en esto, el objetivo de este trabajo de tesis, fue analizar la presencia de diferentes genes de resistencia a tetraciclina, los más comúnmente hallados en Escherichia coli de origen animal, tetA, tetB y tetC, involucrados en el mecanismo de eflujo de salida y el gen tetM, implicado en la protección ribosomal, y contribuir a esclarecer el rol de Escherichia coli en la transmisión de dichos genes de resistencia. Para ello se estudiaron un total de 454 cepas de Escherichia coli aisladas a partir de materia fecal de pollos parrilleros, porcinos y bovinos de terminación sin signología clínica, entre los años 2006-2008 y 2010-2012; de las cuales 281 cepas (61.9%), mostraron sensibilidad reducida a tetraciclina de acuerdo con los valores de corte epidemiológico, y fueron clasificadas como población “Non Wild Type”. Para el estudio genotípico de estos aislamientos, se desarrolló y estandarizó una PCR múltiple capaz de detectar los genes de resistencia previamente mencionados. Los resultados obtenidos en este estudio, demostraron una alta frecuencia de aparición de los genes tetA y tetB (51.2% y 49.4% respectivamente), el gen tetM sólo fue hallado en 7.7% de las muestras analizadas, mientras que el gen tetC no se encontró en ninguna de las cepas aisladas. La presencia de plásmidos pudo observarse en 61 de las cepas analizadas, de los cuales tan solo 8 plásmidos contenían algún gen de resistencia a tetraciclina. Lo que permite suponer que la transferencia de estos genes se realiza de forma horizontal por conjugación e involucra elementos integrativos como transposones o secuencias de inserción.

During antimicrobials treatment, all bacteria present in the organism are exposed to selective pressure, especially in the intestinal tract, and genes selected in this way can be transferred horizontally. Escherichia coli, in particular, has a tendency to develop new resistance to antimicrobials in order to survive and can also act as a reservoir for these genes. This results in the natural selection of resistant strains, carriers of an important set of genes, with the ability to transmit them to other bacterial strains present in the human or animal intestine. Based on this, the objective of this thesis was to analyze the presence of different tetracycline resistance genes, the most commonly found in Escherichia coli of animal origin, tetA, tetB and tetC, involved in the efflux mechanism and the tetM gene, involved in ribosomal protection, and contribute to clarify the role of Escherichia coli in the transmission of such resistance genes. A total of 454 strains of Escherichia coli isolated from feces of broiler chickens, pigs and bovines of termination without clinical signs, were studied between the years 2006-2008 and 2010-2012; of which 281 strains (61.9%), showed reduced susceptibility for tetracycline according to the epidemiological cutoff values, and was classified as ‘Non Wild Type’ population. For the genotypic study of these isolates, a multiple PCR capable of detecting the previously mentioned resistance genes was developed and standardized. The results obtained in this study showed a high frequency of appearance of the tetA and tetB genes (51.2% and 49.4% respectively), the tetM gene was only found in 7.7% of the samples analyzed, while the tetC gene was not found in none of the isolated strains. The presence of plasmids could be observed in 61 of the analyzed strains, of which only 8 plasmids contained some tetracycline resistance gene. This allows us to suppose that the transfer of these genes is carried out horizontally by conjugation and involves integrating elements such as transposons or insertion sequences.