Taxonomía molecular de aislamientos de fusarium obtenidos a partir de muestras clínicas

Abstract

Resumen: Fusarium es un género fúngico amplio y diverso de diferentes complejos de especies, causante de una gran variedad de enfermedades en plantas, productor de diversas toxinas y representa un importante patógeno oportunista en humanos. La taxonomía de las especies de Fusarium ha sido por mucho tiempo una tarea compleja y controversial. Esto es debido principalmente a la aplicación de diferentes sistemas taxonómicos y la inherente variabilidad morfológica de algunas de estas especies. Estas características requieren de la revisión por parte de un experto en taxonomía, con el fin de lograr un acertado y confiable diagnóstico, el cual es crucial en el manejo de enfermedades o infecciones y estudios de diversidad genética. En Colombia, el laboratorio de Micología Médica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Antioquia ha reportado un incremento anual del 211 % de casos de infecciones causadas por Fusarium, entre 1990 y 2000 y la Unidad de Micología Médica y Experimental de la Corporación para Investigaciones Biológicas (CIB) del 317 % entre 1995 (29 aislamientos) y 2003 (92 aislamientos), sin embargo en estos centros especializados a nivel nacional en micología médica, no se lleva a cabo un diagnóstico a nivel de especie. El principal objetivo de este estudio fue el de estudiar la diversidad y establecer la taxonomía de aislamientos clínicos de Fusarium, mediante el uso de dos marcadores moleculares. En primera instancia se llevó a cabo la identificación de los 59 aislamientos mediante consulta en la base de datos Fusarium-ID con base en secuencias codificantes del factor de elongación de la traducción EF-1α. Y en segunda se llevaron a cabo análisis de secuencias y variabilidad evolutiva que permitieron evaluar los niveles de información contenido en las secuencias de EF-1α y RPB2 usadas en el presente estudio. Variables como la localización de la lesión y el género del paciente permitieron correlacionar los aislamientos de Fusarium con la población afectada. Los resultados obtenidos permitieron observar la agrupación de los 59 aislamientos en tres complejos de especies: Fusarium oxysporum (FOSC), Fusarium solani (FSSC) y Fusarium incarnanatum-equiseti (FIESC). Alineamientos de las secuencias permitieron evidenciar la alta variabilidad de las secuencias mostrando zonas variables que contrastan con zonas conservadas, además se identificó la variabilidad haplotípica, patrones de sustitución de cada grupo de secuencias, al igual, se determinaron las distancias genéticas entre los complejos de especies identificados, así como análisis de entropía; todo lo anterior permitió observar niveles de informativos y de variabilidad más adecuados en las secuencias de EF-1α, en comparación a lo observado en las secuencias de RPB2. La taxonomía resultante basada en las secuencias de EF-1α permitió la agrupación de los distintos aislamientos en los tres complejos de especies identificados mediante los métodos de Neighbor-Joining, Máxima Verosimilitud, Máxima Parsimonia e Inferencia Bayesiana; en el caso de la taxonomía basada en las secuencias de RBP2 se observó por el contrario la agrupación de dichos aislamientos en mezclas de los diferentes complejos de especies obtenidos. Basado en la mayoría de resultados, se observa que el uso de las secuencias codificantes para el factor de elongación de traducción 1α, EF-1 α permiten una confiable clasificación de los aislamientos de origen clínico y permite ratificar la utilidad que posee este marcador molecular en los distintos complejos de Fusarium en comparación a lo observado al usar la secuencias de la segunda subunidad mayor de la ARN polimerasa II, RPB2.