Según una encuesta del Ministerio de Desarrollo Social, Las bacterias del género Salmonella fueron los agentes etiológicos en el 42,5% de los brotes de enfermedades transmitidas por alimentos confirmados por laboratorio notificados en Brasil entre 1999 y 2009.
La secuenciación del genoma completo de las principales bacterias que causan la diarrea aguda es el foco de investigación de un grupo de la Universidad de São Paulo dirigido por Juliana Pfrimer Falcão, profesor de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto de la universidad (FCFRP-USP).
En un artículo publicado en MÁS UNO , las científicas biomédicas Amanda Aparecida Seribelli y Fernanda Almeida, que pertenecen al laboratorio de Falcão, describir cómo secuenciaron e investigaron los genomas de 90 cepas de una serovariedad específica de Salmonella enterica conocido como S. Typhimurium (una abreviatura de Salmonella enterica subespecie serovariedad Typhimurium).
Las 90 cepas fueron aisladas entre 1983 y 2013 en el Instituto Adolfo Lutz de Ribeirão Preto (Estado de São Paulo, Brasil) y la Fundación Oswaldo Cruz (Fiocruz) en Río de Janeiro. Proporcionan un retrato de la epidemiología de la salmonelosis en Brasil en los últimos 30 años, provenientes de todas las regiones del país y que se hayan recolectado de pacientes con infecciones transmitidas por alimentos o de alimentos contaminados como aves de corral, Cerdo, o lechuga y otras verduras.
"De los humanos, recibimos muestras de sangre, abscesos cerebrales, y heces diarreicas, "Dijo Seribelli.
Cuando se probó la acción de los antibióticos en cada una de las 90 cepas, Se descubrió que la gran mayoría eran resistentes a diferentes clases de antibióticos que forman parte del arsenal de la medicina. El estudio también identificó 39 genes responsables de la resistencia a los antibióticos.
Investigadores afiliados a Fiocruz, En el estudio participaron la Facultad de Ciencias Agrarias y Veterinarias de la Universidad Estadual de São Paulo (FCAV-UNESP) y el Instituto Adolfo Lutz. Las 90 cepas de S. Typhimurium fueron secuenciados en la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) durante la estadía doctoral de Almeida.
El análisis comparativo de los genomas, transcriptomas, y fenotipos de S. Typhimurium cepas aisladas de humanos y alimentos en Brasil contó con el apoyo de la Fundación de Investigación de São Paulo - FAPESP, la FDA, y la Oficina de Desarrollo Docente del Ministerio de Educación (CAPES).
Salmonella comprende dos especies, S. bongori y S. enterica . Esta última es la especie tipo, con una gran cantidad de subespecies y serovares que causan más infecciones transmitidas por los alimentos que cualquier otra especie en Brasil y en todo el mundo. El tracto intestinal humano y animal es el principal reservorio natural de este patógeno, con aves de corral, carne de cerdo y productos alimenticios relacionados que sirven como principales vectores de transmisión.
Las seis subespecies de S. enterica se subdividen en 2, 600 serovares. Un serovar (abreviatura de variante serológica) es una variación distinta dentro de una especie de bacteria o virus caracterizada por tener el mismo número de antígenos de superficie específicos.
La subespecie más importante de S. enterica desde el punto de vista epidemiológico es S. enterica subespecie enterica, que causa la infección transmitida por los alimentos conocida como salmonelosis. Los síntomas son diarrea, fiebre, calambres en el estómago, y vómitos.
S. enterica subsp. enterica fue la principal causa del 31, 700 casos de salmonelosis notificados en Brasil entre 2000 y 2015. Los serovares más frecuentemente aislados de esta subespecie son S. Typhimurium y S. Enteritidis .
S. Enteritidis es uno de los principales serovares causantes de salmonelosis. Se propagó por primera vez en una pandemia que comenzó en Europa en la década de 1990. S. Typhimurium era el serovar de mayor prevalencia antes de la pandemia y ha continuado causando infecciones.
Según Almeida, las 90 cepas analizadas en el estudio pertenecían a S. Typhimurium . Otro investigador de FCFRP-USP (que también trabaja en la Clínica, Laboratorio de Análisis Toxicológico y Bromatológico) se encuentra actualmente secuenciando y analizando muestras que contienen el serovar. S. Enteritidis .
Almeida tomó las 90 cepas de S. Typhimurium a los EE. UU. en 2015. "Sus genomas fueron secuenciados en el Centro de Seguridad Alimentaria y Nutrición Aplicada de la FDA en Maryland bajo la supervisión del investigador Marc W. Allard, " él dijo.
S. Typhimurium El genoma contiene 4,7 millones de pares de bases. Una breve reflexión nos dice que el estudio generó una montaña de datos, más concretamente 423 millones de bases correspondientes a la suma de 90 genomas.
Tras su regreso a Ribeirão Preto, Almeida trabajó con Seribelli en un análisis comparativo de los genomas de las distintas cepas para comprender su diversidad y las relaciones evolutivas entre ellas.
Según Almeida, la técnica utilizada fue la genotipificación de alto rendimiento con SNP (pronunciado "snips" y abreviatura de polimorfismos de un solo nucleótido), lo que les permitió identificar la composición genética (genotipo) de cada cepa mediante secuenciación de ADN. Los SNP son los marcadores más comunes de variación genética. Los resultados filogenéticos separaron las 90 cepas de S. Typhimurium en dos grupos, A y B.
"El grupo de muestras recolectadas de alimentos difiere del grupo recolectado de humanos, "Seribelli explicó." Los aislados de alimentos se distribuyeron entre los grupos A y B en números relativamente similares, sugiriendo que más de un subtipo está circulando en los alimentos en Brasil. Los aislamientos humanos fueron más prevalentes en el grupo B, lo que sugiere que un subtipo específico probablemente se ha adaptado a los humanos ".
En otra parte importante de su investigación financiada por la FAPESP, los científicos midieron la resistencia a los antibióticos en cada una de las 90 cepas. Según el estudio, 65 (72,2%) de las cepas resultaron resistentes a las sulfonamidas, 44 (48,9%) a estreptomicina, 27 (30%) a tetraciclina, 21 (23,3%) a gentamicina y siete (7,8%) a ceftriaxona, un antibiótico de cefalosporina.
El análisis de SNP identificó 39 genes de resistencia a diferentes clases de antimicrobianos o antibióticos, como el aminoglucósido, tetraciclina, sulfonamida, trimetoprima, betalactámicos, fluoroquinolona, fenicol y macrólido. También se encontraron mutaciones puntuales en algunos de los genes, como gyrA, gyrB, parC y parE.
"Es sorprendente que S. Typhimurium es resistente a los antibióticos que pueden usarse para tratar la enfermedad, ", Dijo Seribelli." Estos medicamentos están disponibles para que los médicos los utilicen en la lucha contra las infecciones que muestran resistencia. Son una segunda línea de defensa cuando el sistema inmunológico del paciente no mata los microorganismos, ya que la salmonelosis normalmente es autolimitante y no requiere el uso de antibióticos. El principal problema es cuando esto falla y las bacterias se vuelven invasoras ".
Otro punto que llamó la atención de los científicos fue la diferencia entre la resistencia de las cepas durante el período de recolección de muestras de 30 años. "Las muestras de S. Typhimurium recolectadas a mediados de la década de 1990 mostraron más resistencia a los antibióticos que las muestras de años posteriores. Esto podría explicarse por la aparición a principios de la década de 1990 del serovar S. Enteritidis , que desde entonces se ha convertido en una de las principales causas de infección por salmonela, "Dijo Seribelli.
S. Enteritidis se conoce desde la década de 1950, pero por un tiempo causó menos casos de la enfermedad. Esto fue cambiado radicalmente por el S. Enteritidis pandemia, que comenzó a finales de los 80 y principios de los 90 en Europa y luego se extendió por todo el mundo.
"Desde entonces, S. Enteritidis ha sido uno de los serovares más prevalentes en Brasil y en todo el mundo. Como resultado, es un serovar que también se puede combatir con antibióticos si es necesario, "Dijo Seribelli.
Según Almeida, S. Typhimurium sigue siendo uno de los principales serovares aislados de humanos, animales y alimentos en Brasil y en todo el mundo.
A partir del S. Enteritidis pandemia a mediados de la década de 1990, el número de cepas resistentes aparentemente disminuyó en comparación con el número prevalente antes de la década de 1990, pero se desconoce si la virulencia de estas cepas aumentó para permitirles adaptarse a este nuevo nicho.
"El hallazgo clave de esta investigación es el descubrimiento de una gran cantidad de genes de resistencia en las muestras, considerando que estaban aislados de los humanos y de los alimentos. Esto apunta al riesgo muy significativo de contaminación en Brasil hoy por alimentos que contienen cepas de Salmonella que son resistentes a los antimicrobianos. "Dijo Almeida.
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