Resumen de Los bacteriófagos como elementos de transmisión genética horizontal de resistencias a antibióticos y toxinas stx
Tanto los genes de resistencia a antibióticos (ARGs) como algunos genes de virulencia son movilizados entre las poblaciones bacterianas por elementos genéticos móviles (MGE). La transferencia horizontal de genes (HGT) está mediada por MGE tales como plásmidos, islas de patogenicidad, transposones y bacteriófagos.
Esta tesis analiza los mecanismos de transferencia de genes mediada por partículas fágicas movilizadoras de genes de resistencia a antibióticos y fagos Stx como modelo de transducción por fagos auto-propagables.
Algunos géneros bacterianos pueden producir elementos similares a los fagos usando información codificada en su propio genoma. Esta “partículas fágicas” llamadas “agentes de transferencia génica” (GTAs). Estos GTAs en lugar de transportar ADN que codifica su propia replicación, como ocurre en los bacteriófagos auto-propagadores, sólo contienen fragmentos del genoma bacteriano.
En el capítulo llamado “Genes de resistencia a antibiótico en el ADN de bacteriófagos en muestras fecales” se analizaron muestras fecales de 80 individuos que no presentaban ninguna patología intestinal. Se comparó el ADN total con el ADN viral la abundancia de seis ARGs relevantes.
Los resultados mostraron que los genes de resistencia a antibióticos β-lactámicos, blaCTX-M-1 y sobretodo blaTEM, y el gen de resistencia a quinolonas qnrA, fueron los más prevalentes, tanto en el ADN total como el viral.
Lo que realmente sorprendió fue la alta prevalencia de ARGs en el ADN fágico, demostrando que las partículas fágicas (o quizás GTAs) pueden desempeñar un papel importante en la diseminación de resistencias.
En cuanto a la HGT por medio de bacteriófagos (auto-propagadores), en este trabajo hemos estudiado el gen de virulencia stx y su fago portador Stx. En el capítulo “Los bacteriófagos libres que codifican para la toxina Shiga 1 son menos frecuentes que los bacteriófagos de la toxina Shiga 2 en ambientes extraintestinales” nos propusimos estudiar los fagos Stx1. Para ello, diseñamos una nueva qPCR específica para todas las variantes de stx1. Posteriormente se analizaron 357 muestras ambientales, en las que solo el 7,6% fueron positivas, contrastando con la presencia de fagos Stx2 en el 68,4 % en las mismas.
En el trabajo llamado “Contribución de la tierra de cultivo a la propagación de fagos de la toxina Shiga y la emergencia de nuevas cepas productoras de toxina Shiga” nos centramos en estudiar la presencia, abundancia, y capacidad de propagación de los fagos Stx en muestras de vegetales y tierra de cultivo. Así como la persistencia, y capacidad de generar nuevas cepas transductantes stx2+. Los resultados confirman que en estos alimentos, consumidos crudos habitualmente, existe un riesgo real de que ocurra la transducción del gen stx. Esto causaría la aparición de nuevas cepas productoras de la toxina Shiga.
Por último, el trabajo llamado “Mejora de la detección de Escherichia coli productora de toxina Shiga por métodos moleculares mediante la reducción de la interferencia de los bacteriófagos Stx”, presentamos la posibilidad de que la presencia en las muestras de fagos Stx libres pueden generar un positivo por PCR y NGS. Esto generaría falsos positivos en la detección de bacterias STEC tanto en hospitales como en la industria alimentaria. Nuestro estudio confirma que los métodos rutinarios utilizados para la extracción de ADN bacteriano en matrices complejas también extraen ADN fágico.
El método propuesto, basado en un sencillo paso previo de filtración y lavado de la muestra, elimina considerablemente los niveles de bacteriófagos Stx, desde 2,6 hasta 3,35 logaritmos en función del tipo de muestra, sin alterar en absoluto los niveles de recuperación bacteriana.
