El rol del bestiar boví i oví en la resistència bacteriana a la colistina (Microbiologia mediterrània, 29/2019)

La introducció dels antibiòtics ha tingut un impacte fenomenal en la medicina i la veterinària. Els antibiòtics són substàncies naturals produïdes per fongs i bacteris que tenen una acció bactericida o bacteriostàtica contra un ventall més o menys ample d’espècies. Descobrir-los, reconèixer-ne les propietats, sintetitzar-los a gran escala i aplicar-los a la medicina i la veterinària ha estat una de les grans aportacions del segle XX. L’especificitat dels antibiòtics, però, comporta també que el seu rang d’actuació sigui limitat. Fins i tot dins d’una mateixa espècie bacteriana hi poden haver variants que bé siguin susceptibles a un antibiòtic o en siguin resistents. L’ús massiu d’un antibiòtic actua, de fet, com una pressió selectiva que afavoreix les variants resistents al dit antibiòtic. Quan hom descobrí inicialment el fenomen de la resistència als antibiòtics confià en què noves recerques aportarien altres antibiòtics que complementarien els primers. Però la taxa de descoberta de nous antibiòtics és limitada, de manera que hom optà per estratègies més complexes per limitar l’efecte de les resistències. Aquesta és la raó de les campanyes de conscienciació contra l’ús inadequat d’antibiòtics, o en les prohibicions legals contra l’administració al bestiar de certs antibiòtics en certes circumstàncies. Aquests consells i normatives depenen en darrera instància de la recerca activa sobre el fenomen de la resistència a fàrmacs antimicrobians. Una de les revistes especialitzades en aquest camp és “Microbial Drug Resistance”. Aquesta setmana, aquesta revista publica un article del grup de recerca de Naim Deniz Ayaz, de la Universitat de Kirikkale, sobre la resistència a la colistina de Escherichia coli O157:H7. El serotip O157:H7 d’E. coli inclou soques que, a través de la producció de shigatoxina, poden produir diarrees hemorràgiques que afecten especialment infants, ancians i persones immunocompromeses de totes les edats. És cert que en el tractament d’aquestes infeccions hom prefereix les estratègies de rehidratació i de manteniment de la pressió sanguínia a l’ús d’antibiòtics. També és cert que la colistina actualment s’utilitza sobretot com a antibiòtic de darrer recurs en infeccions de bacteris multiresistents. Durant molt de temps s’havia assumit que els organismes susceptibles a la colistina no podien desenvolupar-hi resistències. Però en els darrers anys hom ha identificat plasmidis portadors de gens resistència a la colistina. En el seu article, Ayaz et al. troben que 5 de 49 isolats d’E. colini O157:H7 en explotacions bovines i ovines presenten alguns dels gens de resistència a la colistina, i que 3 de les soques són fenotípicament resistents a aquest antibiòtic. Per això creuen necessari restringir l’ús veterinari de colistina per previndre el desenvolupament de resistències contra a aquest antibiòtic de darrer recurs.

Una anàlisi genòmica global per a la identificació de gens de resistència a fàrmacs antimicrobians

El veterinari Naim Deniz Ayaz és professor associat del Departament d’Higiene i Tecnologia Alimentàries de la Facultat de Veterinària Kırıkkale Üniversitesi.

La veterinària Gizem Çufaoğlu és ajudant de recerca en el mateix Departament. Va fer la tesi doctoral sobre la utilització de bacteriòfags lítics en el control de la infecció de Listeria monocytogenes en pollastres.

La veterinària Yeşim Yonsul també fa recerca en el mateix Departament.

El veterinari Muammer Göncüoğlu és professor del Gida Hijyeni Ve Teknolojisi Bölümü de la Veteriner Fakültesi de la Ankara Üniversitesi.

İrfan Erol és professor del Departament de Nutrició i Dietètica de la Facultat de Ciències de la Doğu Akdeniz Üniversitesi de Gazimağusa.

Aquests investigadors volien investigar la incidència de resistència a la colistina en soques d’Escherichia coli O157:H7+/H7 presents en mostres bovines i ovines. D’una banda, estudien la presència dels gens responsables de la resistència a la colistina mitjançada per plasmidis (gens mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 i mcr-5), és a dir el genotip resistent. De l’altra banda, estudien la resistència a la colistina, és a dir el fenotip resistent.

La colistina o polimixina E fou descrita originàriament fa 70 anys per Y. Koyama et al. al Japó en un cultiu de Bacillus polymixa var. colistinus (= Paenibacillus polymixa). De fet consisteix en la barreja de dos polipèptids cíclics (colistina A i colistina B). En el 1959 començà a utilitzar-se clínicament, però sempre de manera limitada degut als riscos de nefrotoxicitat i neurotoxicitat. Paulatinament fou mig abandonada fins que en els anys 1990 se la recuperà com a antibiòtic de darrer recurs en infeccions de soques multiresistents de Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae o Acinetobacter. El mecanisme d’acció consisteix en la desestabilització de la membrana bacteriana externa. Durant dècades hom pensà que els bacteris gramnegatius no podien desenvolupar resistència a la colistina, però en les darreres dècades hom ha trobat una família de transferases de fostoetanolamin-lípid A que confereix resistència.

Estructura química de la colistina

L’estudi d’Ayaz et al. mostra una prevalença considerable d’aquests gens de resistència en soques enterohemorràgiques d’E. coli aïllades de bestiar boví i oví. En concret, de 49 isolats estudiats, han trobat 5 que presenten els gens mcr-2 i/o mcr-3. D’aquestes 5 soques, n’hi ha tres que són fenotípicament resistents a la colistina (valor de concentració inhibitòria mínima de 128 mg/L).

De les tres soques resistents n’hi ha una, de serotip O157:H7, que té la capacitat de fermentar sorbitol. La capacitat de treure energia d’aquest glucoalcohol s’associa en E. coli O157 amb un major risc de produir un síndrome urèmic hemolític en cas d’infecció en humans. Ayaz et al. han fet una anàlisi de seqüència completa del genoma d’aquesta soca bacteriana.

Aquesta anàlisi genòmica mostra que aquesta soca bacteriana no havia estat descrita prèviament en les bases de dades genòmiques. En el seu genoma, Ayaz et al. hi compten 62 gens diferents de resistència a substàncies antimicrobianes, inclosos els gens mcr-2 i mcr-3.

Els gens de resistència a la colistina en E. coli O157 de bestiar

És la primera vegada que es descriu la presència dels gens mcr-2 i mcr-3 en soques d’E. coli O157:H7 procedents de mostres de bestiar oví i boví. La prevalença és superior al 10%, de forma que Ayaz et al. consideren que les explotacions bovines i ovines poden constituir una font important de resistència a la colistina en E. coli O157:H7. Potencialment, les aigües residuals d’escorxadors serien una ruta de disseminació de plasmidis portadors de gens de resistència a la colistina.

Ayaz et al. recomanen restringir l’ús de colistina en els tractaments veterinaris de bestiar. D’altra banda, també, com altres autors, insisteixen que els protocols d’identificació de soques E. coli O157:H7 haurien de procurar incloure també les variants fermentadores de sorbitol.

Pel que fa a les regulacions sobre l’ús veterinari de la colistina cal dir que les autoritats turques, d’ençà de la descoberta del gen mcr-1, han recomanat la seva limitació en l’ús veterinari. Les autoritats de la Unió Europea han recomanat des del 2013, de manera semblant, la minimització de les vendes de fàrmacs veterinaris que continguin colistina. El professor Timothy Walsh va afirmar en el 2017, arran de l’aprovació de nous productes veterinaris que contenen colistina, que això era una bogeria. Hi ha una coincidència generalitzada en censurar l’ús veterinari de colistina com a profilàctic o com a promotor del creixement, però per tal de reduir de manera efectiva l’ús d’antibiòtics són necessàries mesures de prevenció de les infeccions.

Lligams:

Plasmid-Mediated Colistin Resistance in Escherichia coli O157:H7 Cattle and Sheep Isolates and Whole-Genome Sequence of a Colistin-Resistant Sorbitol Fermentative Escherichia coli O157:H7. Naim Deniz Ayaz, Gizem Cufaoglu, Yesim Yonsul, Muammer Goncuoglu, Irfan Erol. Microb. Drug Resist. 10.1089/mdr.2019.0053 (2019).

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: