La creciente amenaza de la resistencia a los antimicrobianos en S. Gallinarum

La resistencia antimicrobiana (AMR) pasa cuando gérmenes como las bacterias se vuelven lo suficientemente fuertes como para resistir los medicamentos diseñados para matarlas. Esta es una preocupación creciente en el mundo hoy en día, con estimaciones de que más de 10 millones de personas podrían morir cada año debido a la AMR para 2050. Un factor importante en el desarrollo de la AMR son los Genes de Resistencia Antimicrobiana (ARGs), que ayudan a las bacterias a sobrevivir a tratamientos que de otro modo las eliminarían.

Las bacterias a menudo obtienen estos genes de resistencia de otras bacterias a través de un proceso llamado Transferencia Horizontal de Genes (HGT). Esto significa que pueden pasar su resistencia a bacterias cercanas, empeorando el problema. Los cambios en estos genes de resistencia pueden ayudar enormemente a las bacterias a adaptarse a nuevos ambientes y volverse más fuertes. Factores como la actividad humana, los cambios climáticos y las influencias geográficas también juegan un papel en cómo se propagan estos genes de resistencia.

Mientras trabajamos para manejar enfermedades causadas por bacterias resistentes, es importante saber cómo se adaptan y se propagan estos gérmenes. Esta información puede ayudarnos a desarrollar mejores estrategias para el tratamiento y la prevención. Sin embargo, todavía hay una falta de conocimiento sobre cómo las bacterias cambian y se adaptan en ciertas regiones.

En el pasado, los investigadores no tenían las herramientas para analizar genomas bacterianos completos, lo que dificultaba entender la variedad y el impacto de estos genes de resistencia en las bacterias. Los métodos tradicionales utilizados para identificar tipos bacterianos a menudo eran demasiado imprecisos. Una bacteria de interés es Salmonella, que se puede encontrar en varias formas. Un tipo en particular, Salmonella enterica serovar Gallinarum (S. Gallinarum), afecta principalmente a las aves y puede causar altas tasas de mortalidad en aves de corral, especialmente en países de bajos ingresos. Este patógeno fue una vez muy extendido, pero se ha vuelto más localizado debido a los esfuerzos de erradicación.

Actualmente, los antimicrobianos todavía se utilizan para tratar infecciones causadas por S. Gallinarum. Sin embargo, el mal uso de estos medicamentos ha llevado a un aumento en la AMR entre estas bacterias, especialmente con ciertos medicamentos. Para entender mejor cómo S. Gallinarum evoluciona frente a las presiones de la AMR y se adapta a su entorno local, los investigadores recopilaron una gran colección de muestras de S. Gallinarum a través de muchos años.

#Propagación y distribución global de S. Gallinarum

Para entender la propagación global de S. Gallinarum y sus relaciones genéticas, se creó una extensa base de datos de 580 secuencias de genoma completo (WGS) de S. Gallinarum. Los investigadores analizaron el genoma central en busca de variaciones para clasificar S. Gallinarum en tres tipos principales: bvSP, bvSG y bvSD. La mayoría de las muestras pertenecían a bvSP. Cada tipo de S. Gallinarum muestra un patrón diferente en la distribución geográfica.

La mayoría de las muestras de bvSP se encontraron en Asia, particularmente en China, mientras que se encontraron menos en Europa, América del Sur y América del Norte. Otro tipo, bvSG, se encontró principalmente en América del Sur. Dentro de bvSP, clasificaciones adicionales revelaron cinco linajes distintos. Curiosamente, los tipos predominantes variaron en los continentes, con diferentes regiones mostrando diferentes patrones de aislamiento y prevalencia de linaje.

En China, específicamente, diferentes regiones mostraron variaciones significativas en los tipos de S. Gallinarum presentes. Por ejemplo, en el este de China, un linaje era mucho más común, mientras que otro era predominante en las regiones del norte. Esta información arroja luz sobre cómo pueden estar ocurriendo adaptaciones localizadas debido a factores ambientales.

#Evolución y transmisión de S. Gallinarum

Al observar el contexto histórico de S. Gallinarum, los investigadores buscaban descubrir cómo pasó de ser un patógeno una vez generalizado a uno localizado. Usando métodos avanzados, analizaron la evolución y las rutas históricas de transmisión de los linajes dominantes de S. Gallinarum. Encontraron que un linaje, L2b, apareció en China antes que otro linaje, L3c, y se propagó a Europa alrededor de 1800.

Rastreando los patrones de transmisión, se hizo evidente que estos linajes estaban interconectados a través de varios eventos, incluyendo movimientos internacionales y comercio. El regreso de L2b a China alrededor de 1980 coincidió con la mejora de las relaciones entre China y Europa. Este estudio histórico ayuda a entender cómo S. Gallinarum pasó a un estatus endémico, principalmente en China.

#Adaptación local y aislamiento

Los investigadores aislaron nuevas cepas de S. Gallinarum de pollos enfermos en dos ubicaciones diferentes en China. De estas muestras se identificaron dos tipos principales. Sorprendentemente, se descubrió que estas cepas tenían una relación genética cercana, indicando un grado de adaptación localizada a sus entornos. La composición genética de los aislamientos de diferentes granjas mostró diferencias significativas, y no se encontraron conexiones históricas entre ellas.

Además, los investigadores examinaron varios rasgos genéticos y patrones de resistencia en estas cepas recién aisladas. Los resultados mostraron que una cepa era particularmente buena para invadir animales hospedadores, sugiriendo que podría ser más efectiva en causar enfermedades. La presencia de ciertos genes de resistencia y elementos genéticos era mayor en algunos aislamientos, indicando diferencias en cómo estas cepas pueden sobrevivir en su entorno.

#El papel de los Elementos Genéticos Móviles

Los elementos genéticos móviles (MGEs) como plásmidos, transposones e integrones juegan un papel crucial en la propagación de genes de resistencia entre bacterias. Comprender las interacciones entre estos elementos y el resistoma (una colección de genes de resistencia) es vital para entender cómo se propaga la resistencia.

En S. Gallinarum, se identificaron muchos tipos de ARGs, con ciertos genes siendo más prevalentes que otros. El estudio encontró patrones específicos en cómo estos genes y elementos móviles se distribuyeron entre diferentes cepas. Esta información puede ayudar a resaltar riesgos potenciales para situaciones de resistencia a múltiples fármacos.

Por ejemplo, en ciertas cepas, genes de resistencia específicos estaban asociados con elementos móviles particulares, sugiriendo que estos elementos facilitan el intercambio y la propagación de rasgos de resistencia. Las diferencias observadas en elementos genéticos móviles y genes de resistencia entre regiones indican que factores localizados pueden influir grandemente en los patrones de resistencia.

#Transferencia Horizontal de Genes y sus Implicaciones

La transferencia horizontal de genes es un método significativo a través del cual las bacterias adquieren nuevos rasgos, especialmente rasgos de resistencia. Este proceso permite que las bacterias compartan genes de resistencia dentro y entre diferentes especies, lo que hace que sea un desafío controlar infecciones. Este estudio encontró que un porcentaje considerable de los genes de resistencia identificados se había transferido horizontalmente, indicando un intercambio activo de rasgos de resistencia entre las bacterias.

Sin embargo, la frecuencia de esta transferencia de genes varía según la región. Generalmente, las regiones del sur de China mostraron la tasa más alta de transferencia de genes, mientras que las regiones del este y del norte tuvieron tasas más bajas. Esto sugiere que la dinámica de la transferencia de genes puede estar influenciada por prácticas y condiciones locales.

Los hallazgos demuestran que, aunque S. Gallinarum está principalmente localizado, el intercambio de genes de resistencia entre regiones representa un riesgo. Esto significa que incluso los patógenos localizados pueden tener implicaciones para la salud pública más amplia debido a su capacidad para compartir rasgos de resistencia.

#Conclusión

La aparición de la AMR es un problema urgente a nivel global, afectando la salud pública y la agricultura. El estudio sobre S. Gallinarum proporciona valiosos conocimientos sobre cómo emerge, se propaga y se adapta la resistencia en entornos localizados. Ilustra las relaciones intrincadas entre las bacterias, sus rasgos genéticos y sus entornos, subrayando la necesidad de estrategias de monitoreo y gestión efectivas.

A medida que la AMR continúa evolucionando, entender los factores que influyen en su desarrollo dentro de contextos geográficos y ambientales específicos será crucial. Este conocimiento puede ayudar a guiar las respuestas de salud pública e informar los esfuerzos para combatir infecciones causadas por bacterias resistentes. Continuar investigando el comportamiento genético de patógenos como S. Gallinarum apoyará el desarrollo de mejores enfoques de tratamiento y medidas preventivas.