Resumen de Epidemiología molecular de Staphylococcus aureus resistente a meticilina del linaje CC398 de distintos orígenes: resistencia, virulencia y contenido plasmídico
- español
Staphylococcus aureus es una bacteria que puede encontrarse en la piel, nariz o boca de personas sanas sin causar enfermedad. Sin embargo, S. aureus es, al mismo tiempo, un patógeno importante que puede estar implicado en procesos infecciosos o en toxiinfecciones alimentarias. En los últimos años existe una gran preocupación por el aumento de cepas de S. aureus resistentes a meticilina (SARM), que suponen un gran problema terapéutico ya que implican resistencia a casi todos los antibióticos ?-lactámicos. A partir del año 2005 se ha descrito la diseminación de clones de SARM asociados a animales de granja, correspondientes a la línea genética CC398, y su posterior transferencia a humanos, como agente colonizador e infeccioso.
En este estudio se caracterizaron un total de 7 casos clínicos causados por cepas CC398 en un hospital español. Cuatro de los pacientes tenían relación laboral directa con cerdos, dos convivían con familiares que trabajaban en una granja y en uno de los pacientes no existía relación con animales. Además, en 6 de los casos, algún familiar o conviviente resultó ser portador nasal de cepas SARM CC398. Con el fin de establecer la posible transmisión de cepas CC398 del animal al hombre, se estudiaron las explotaciones porcinas relacionadas con 6 de los casos clínicos y, en 4 de estos casos, esta transmisión se vio confirmada al hallarse cepas con características similares en los cerdos y en los pacientes o familiares. Estas cepas fueron, en general, poco virulentas pero mostraron en la mayoría de los casos un patrón de resistencia múltiple a antibióticos. Se analizó, también, la dinámica de colonización nasal en personas en contacto con animales. Para ello, se eligió uno de los casos clínicos y se tomaron varias tomas de muestras tras la descolonización con mupirocina de paciente y familiares. Se observó como el tratamiento con mupirocina parece tener mayor efectividad en personas en contacto esporádico con animales o en contacto con humanos colonizados por SARM que en personas con relación directa con animales colonizados.
Se determinó la prevalencia de SARM en muestras de alimentos y en muestras nasales de personas sanas y se caracterizaron cepas de origen clínico con el objetivo de conocer más sobre la epidemiología de este microorganismo y saber si cepas de la variante CC398 estaban presentes. Se detectó una prevalencia baja de SARM en muestras cárnicas (1.6%) y, según los resultados de tipado molecular obtenidos, las cepas aisladas fueron posiblemente de origen humano (CC5 y CC217) y de origen animal (CC398). En individuos sanos y sin factores de riesgo se encontró una tasa de colonización por SASM moderada (19%) y por SARM muy baja (0.4%). Se identificó una gran diversidad genética entre las cepas SASM y la mayor parte de las cepas fueron sensibles a los antibióticos testados. No obstante, fue preocupante la detección de cepas portadoras de los genes de virulencia tst y eta. Se hallaron, además, cepas SASM CC398 y CC97 en personas sin contacto con animales. Por otro lado, se llevó a cabo un estudio comparativo entre cepas clínicas de SARM aisladas en un hospital en dos periodos separados entre sí por 8 años (2001 y 2009). Se observó que la línea genética CC5-t067, la cual se asoció con resistencia a quinolonas, aminoglucósidos y macrólidos, continúa siendo la más predominante a nivel hospitalario en nuestro país.
Se detectó, además, un aumento de la prevalencia de cepas CC8 e incluso se identificaron dos cepas LPV positivas. El nivel de resistencia permaneció más o menos constante con una ligera tendencia a la baja en el segundo periodo y se identificó la emergencia de resistencia a mupirocina. Entre las cepas clínicas incluidas en este estudio no se detectaron cepas pertenecientes a la variante CC398. Una de las características de SARM CC398 es que la mayor parte de las cepas presentan resistencia a tetraciclina. Por ello, se decidió estudiar genéticamente 52 cepas clínicas SARM resistentes a tetraciclina aisladas en un hospital en los años 2009 y 2010 con el fin de establecer si la resistencia a este antibiótico podría ser un buen marcador para identificar cepas CC398. La mayor parte de las cepas presentaron tipos de spa asociados al CC398 (67.3%) pero también se identificaron cepas pertenecientes a los complejos clonales CC1 (11.5%), CC5 (11.5%) y CC8 (9.6%).
Se estudiaron, también, mecanismos inusuales de resistencia de cepas SARM CC398 y de otras cepas de Staphylococcus spp. que presentaban el fenotipo disociado lincosamidas resistente-macrólidos sensible. Se detectaron diferentes genes que se encontraban vehiculizados por pequeños plásmidos [lnu(A)], plásmidos de gran tamaño [lnu(B)], plásmidos movilizables [vga(A)], plásmidos conjugativos [cfr] y transposones [vga(A)-variante]. En algunos casos, se detectaron plásmidos (pUR2355, pUR4128, pUR3036, pUR3937, pUR5425) o entornos genéticos nuevos y se estableció una relación entre estos genes y algunas líneas genéticas asociadas a animales (CC9 y CC398).
Para profundizar en el estudio de EGMs se quiso estudiar el contenido plasmídico de una colección de cepas de S. aureus. Para ello se amplió un sistema previamente desarrollado para bacterias Gram positivas estableciéndose 15 familias rep y 10 secuencias únicas. La mayoría de las cepas estudiadas presentó un número elevado de plásmidos de tamaños muy diferentes y se corroboró que los plásmidos son estructuras altamente dinámicas capaces de transmitirse entre diferentes géneros y especies.
- English
Staphylococcus aureus is a bacteria frequently found on the skin, on the nose and on the mouth without causing disease. However, it is also an important pathogen that can be involved in infectious processes or food poisoning. Recently, there is a high concern about the increase of methicillin resistant S. aureus (MRSA) strains. These strains are resistant to all ?-lactams, and this fact leads to a serious therapeutic problem.
Since 2005, a livestock-associated MRSA belonging to CC398 has been spreading. This clonal lineage has been detected as infectious and colonizer agent in animals, mainly farm animals, but also in humans.
In this study, a total of 7 clinical cases detected in a Spanish hospital and caused by MRSA CC398 were characterized. Four of the patients had a working relationship with animals, two patients lived with some farm worker and one patient did not have contact with animals. Moreover, in six cases, some relatives were nasal carriage of MRSA CC398. In order to establish the possible animal-to-human transmission of CC398 strains, pig farms related to 6 of the cases were analyzed. In four of them, this transmission was confirmed due to the fact that similar strains were obtained from animal and human samples. MRSA CC398 isolated strains did not present any virulence tested genes and usually showed a multiresistance phenotype. The dynamic of MRSA nasal colonization was also studied. For this, one of the cases was chosen and several samples of patient and relatives were taken on different occasions after mupirocin treatment. The efficacy of nasal MRSA decolonization seemed to be higher in people with sporadic contact with animals or contact with MRSA colonized humans than people with close contact with colonized animals.
Alternatively, with the purpose to know more about the epidemiology of this microorganism and to detect the possible presence of MRSA CC398 strains, the prevalence of MRSA in food and nasal samples of healthy people was studied as well as clinical MRSA strains were characterized. A low prevalence of MRSA (1.6%) was identified in meat samples and molecular typing results suggested that these strains could be from both human (CC5 y CC217) and animal origin (CC398). A moderate frequency of MSSA (19%) and a low prevalence of MRSA (0.4%) were detected in healthy people in this study. A high genetic diversity was found among MSSA strains and most of them were susceptible to all tested antimicrobials. Nevertheless, tst- and eta-positive strains were isolated. Moreover, MSSA CC398 and CC97 were detected in people without contact with animals. A comparative study among clinical MRSA strains of a Spanish hospital isolated in two periods distant in time was carried out.
CC5-t067 lineage was still predominant in our country and it was associated with resistance to quinolones, aminoglycosides and in a lesser extent to macrolides. A possible emergence of CC8 is identified in the second period with two PVL positive MRSA strains. The level of resistance among MRSA remains more or less constant in both periods although it seems that there could be a slight downward trend in the second period in which appeared mupirocin resistance. No MRSA CC398 was identified in these strains. Since MRSA CC398 normally presents resistance to tetracycline, 52 tetracycline resistance clinical MRSA isolates were studied. These strains were isolated in a Spanish hospital in 2009 and 2010. The aim was to determine whether tetracycline resistance could be a good marker to detect MRSA CC398. Most of 52 strains presented spa-types associated with CC398 (67.3%) although strains belonging to other CCs were identified: CC1 (11.5%), CC5 (11.5%) y CC8 (9.6%).
Resistance mechanisms involved in the unusual phenotype lincosamides resistance and macrolides susceptibility was analyzed in MRSA CC398 strains and other Staphylococcus spp. strains. Different genes located on genetic mobile elements were detected: lnu(A) (in small plasmids), lnu(B) (in large plasmids), vga(A) (in mobilizable plasmids), cfr (in conjugative plasmids) and vga(A)-variant (in transposon).
In some cases, novel plasmids (pUR2355, pUR4128, pUR3036, pUR3937, pUR5425) or genetic environments were identified and it seemed to be a relation between these genes and some animal clonal lineages as CC9 and CC398.
In order to know more about genetic mobile elements a study about plasmid content of S. aureus strains was performed. An explanding of a plasmid classification system for Gram-positive bacteria was carried out and 15 rep-families and 10 unique sequences were established. Most of the strains presented a high number of plasmids from different sizes. In this study, it was confirmed that plasmids are dynamic structures and that plasmids are able to be transmitted between different genera and species.
