Estudian mecanismos claves de resistencia en P. salmonis

En los últimos años, se han publicado innumerables artículos científicos y de divulgación que critican los volúmenes de antibióticos que se emplean en la industria salmonicultora chilena. Desde entonces, se ha comenzado a utilizar de manera rutinaria el término de “resistencia” de Piscirickettsia salmonis a los antibióticos, aun cuando no existían estudios que fundamenten el uso de dicho término.

Con el fin de avanzar en este tópico, en un primer estudio publicado en  el Journal of Fish Diseases (Vol. 37[5]: 505-509), fruto de un trabajo colaborativo de los investigadores Dr. Alejandro Yáñez, Dr. Guillermo Cárcamo, Dr. Jaime Figueroa y Dr. Rubén Avendaño-Herrera, miembros del Centro Interdisciplinario para la Investigación Acuícola (Incar) y académicos de las Universidades Austral de Chile y Andrés Bello, se generaron herramientas que permitieron estudiar las consecuencias del uso de antibióticos para el tratamiento de este patógeno intracelular facultativo.

De esta forma, el Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI) propuso y validó un procedimiento y medio de cultivo para la determinación de la susceptibilidad de los aislados de P. salmonis,  siendo  reconocidos en los documentos VET04-A2—Methods for Broth Dilution Susceptibility Testing of Bacteria Isolated From Aquatic Animals; Approved Guideline—Second Edition y VET03/VET04-S2—Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing of Bacteria Isolated From Aquatic Animals; Second Informational Supplement.

Es importante destacar que, en este mismo trabajo, se demostró que P. salmonis es un microorganismo capaz de adaptarse a condiciones sub-letales de oxitetraciclina y florfenicol, incluso incrementando, en condiciones in vitro, el valor de Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) específica para cada aislado.

En tanto, los recientes avances en el conocimiento del genoma de distintas cepas de P. salmonis han confirmado la existencia de genes ortólogos asociados con la resistencia a antibióticos en otros microorganismos patógenos. Por esta razón, investigadores del Centro Fondap-Incar, consideraron imprescindible estudiar si esta capacidad de adaptación a los antibióticos de P. salmonis se encuentra mediada por mecanismos de resistencias conocidos en otros patógenos Gram-negativos y que provocan problemas para el tratamiento de distintas enfermedades, incluyendo mamíferos y humanos.

En esta línea, los investigadores del Incar han publicado el primer artículo científico que demuestra la existencia de mecanismos fisiológicos de resistencia a un antibiótico en la revista FEMS Microbiology Letters (doi: 10.1093/femsle/fnw102) titulado “Resistance-nodulation-division efflux pump acrAB is modulated by florfenicol and contributes to drug resistance in the fish pathogen Piscirickettsia salmonis”.

Al respecto, el autor principal del trabajo e investigador postdoctoral del Incar, Cristian Oliver, explicó que la investigación tuvo como objetivos principales, identificar los genes de la bomba de eflujo AcrAB en el genoma de P. salmonis y determinar la expresión génica de la misma cuando la bacteria era expuesta a la concentración mínima inhibitoria (CMI) y concentraciones menores a esta (sub-CMI) de florfenicol, el principal antibiótico usado para el tratamiento de salmones infectados con P. salmonis.

En cuanto a los resultados, Oliver afirmó que el principal resultado obtenido del trabajo fue la identificación, en el genoma de P. salmonis, de cuatro copias de los genes acrA y acrB, tanto en la cepa tipo LF-89 como en la cepa virulenta Austral-005, los que, además, se expresaron diferencialmente en el tiempo, cuando las bacterias fueron expuestas a diferentes concentraciones de florfenicol (entre 0,125 y 0,5 ?g/mL).

“Además, ambas cepas bacterianas mostraron una actividad diferencial de la bomba de eflujo frente a bromuro de etidio, un colorante utilizado en concentraciones sub CMI para evaluar la actividad de las bombas de eflujo. Por lo tanto, la bomba de la cepa Austral-005 es más activa en su función de eflujo, lo que indica que la bomba de la cepa LF-89 presentó mayor acumulación de bromuro de etidio. Lo anterior, asociado con la diferencia en la MIC de florfenicol entre ambas cepas – mayor para la cepa Austral-005 – indica que es necesaria una mayor concentración de antibiótico para inhibir el crecimiento de Austral-005 puesto que es capaz de eliminar antibiótico por medio de esta bomba”, reveló el especialista.

En cuanto a la importancia de la bomba de eflujo AcrAB, Oliver expuso que los resultados obtenidos en este trabajo científico sugieren que podría ser un mecanismo clave para la supervivencia de la bacteria en el ambiente marino, apuntando, además, a que la bacteria podría haber sufrido una transformación en esta bomba, lo cual le permitiría tolerar mayores concentraciones de florfenicol y hacerla más resistente a este antibiótico.

Finalmente, Oliver comentó que, actualmente, uno de los desafíos más importantes que surgen de los resultados de esta investigación, es intentar esclarecer como se ha producido el aumento en la actividad de esta bomba en el tiempo. “Una posibilidad es que la presión constante de antibióticos utilizada en la industria haya generado mutaciones en la secuencia génica de las bombas, en los promotores de estos genes o en las secuencias de genes reguladores de esta bomba”, explicó el investigador.

“El conocimiento generado en este trabajo podría aportar a la identificación de factores que permitan disminuir el uso de antibióticos en acuicultura y/o generar herramientas que permitan conocer, oportunamente, si la aplicación de un tratamiento terapéutico tendrá los resultados esperados”, concluyó Oliver.

Puede revisar el resumen del trabajo aquí

http://femsle.oxfordjournals.org/content/early/2016/04/15/femsle.fnw102