Análisis de las plataformas genéticas de movilización de genes de resistencia en el clon de Pseudomonas aeruginosa ST235 causante de infecciones en Colombia

Abstract

Introducción: El clon de Pseudomonas aeruginosa con tipo de secuencia 235 (ST235) es uno de los clones con resistencia a múltiples antibióticos y de mayor diseminación mundial. Este clon tiene una extraordinaria capacidad de adquirir elementos genéticos móviles, lo cual está asociado a la adquisición de genes de resistencia. Objetivo: Comparar la estructura genética de las plataformas de movilización de genes de resistencia del clon de Pseudomonas aeruginosa ST235, causantes de infecciones en Colombia respecto a los clones reportados a nivel mundial. Materiales y Métodos: Se analizaron aislamientos de Pseudomonas aeruginosa causantes de infecciones en cinco UCI de cinco ciudades de Colombia. Se evaluó su perfil de resistencia y la presencia de 32 determinantes de resistencia asociados a los principales antibióticos de uso clínico. La relación genética se determinó por PFGE y MLST. De estos, se seleccionó un aislamiento representativo del clon ST235 (24pae112), se secuenció su genoma por PacBio-RS-II, se identificaron y analizaron sus plataformas de movilización de genes de resistencia y se comparó con 44 genomas ST235 reportados. Resultados: De los 58 aislamientos analizados, 9(15,5%) presentaron un perfil de multirresistencia y 27(46,5%) fueron resistentes a carbapenémicos, de los cuales 6(10,3%) se asociaron a blaVIM y 4(6,9%) a blaKPC-2, estos últimos pertenecientes al ST235. El tamaño del genoma de 24pae112 (ST235) fue de 7'097.241pb, en el cual se identificaron 12(0,2%) genes de resistencia, y múltiples EGM que incluyeron: cinco transposones Tn6162-like con aadB, dos Tn402-like, uno con aadA1 y otro con blaOXA-2, y dos Tn4401b cada uno con blaKPC-2, siete islas genómicas y seis profagos. Conclusión: La resistencia en el clon de Pseudomonas aeruginosa ST235 está dada principalmente por la ganancia de múltiples genes de resistencia a través de la adquisición de diferentes plataformas genéticas (transposones, integrones, profagos e islas genómicas), algunas de ellas en un modelo de “russian doll”. Este fenómeno podría ser un factor clave en su alta capacidad de diseminación y persistencia.

Abstract Introduction: Pseudomonas aeruginosa clone with sequence type 235 (ST235) is one of the clones with resistance to multiple antibiotics and of greater worldwide dissemination. This clone has an extraordinary ability to acquire mobile genetic elements (MGE), which is associated with the acquisition of resistance genes. Objective: Compare the genetic structure of the resistance gene mobilization platforms of the Pseudomonas aeruginosa ST235 clone, which cause infections in Colombia with respect to the clones reported worldwide. Materials and Methods: Pseudomonas aeruginosa isolates causing infections in five ICUs from five cities in Colombia. Its resistance profile and the presence of 32 resistance determinants associated to the main antibiotics of clinical use were evaluated. The genetic relationship was determined by PFGE and MLST. Of these, a representative isolate of the ST235 clone (24pae112) was selected, its genome was sequenced by PacBio-RS-II, it’s resistance gene mobilization platforms were identified and analyzed and compared with 44 reported ST235 genomes. Results: Of the 58 isolates analyzed, 9(15.5%) presented a multiresistance profile and 27(46.5%) were carbapenem-resistant, of which 6(10.3%) were associated with blaVIM and 4(6.9%) to blaKPC-2, the latter belonging to ST235. The genome size of 24pae112 (ST235) was 7'097.241pb, in which 12(0.2%) resistance genes were identified, and multiple MGEs included: five Tn6162-like transposons with aadB, two Tn402-like, One with aadA1 and one with blaOXA-2, and two Tn4401b each with blaKPC-2, seven genomic islands and six prophages. Conclusion: Resistance in the Pseudomonas aeruginosa ST235 clone is mainly due to the gain of multiple resistance genes through the acquisition of different genetic platforms (transposons, integrones, prophages and genomic islands), some of them in a model of "russian doll ". This phenomenon could be a key factor in its high capacity for dissemination and persistence.