Caracterización genética mediante secuenciación de siguiente generación de Candida auris aislada de infecciones invasivas en hospitales de Bogotá

Abstract

Candida auris es un hongo patógeno emergente y oportunista caracterizado por su difícil identificación con pruebas de diagnóstico convencionales, lo cual retrasa el tratamiento del paciente. Además, es común que éste patógeno presente resistencia a la primera línea de antimicóticos utilizados habitualmente en el tratamiento de infecciones por hongos (azoles, polienos y equinocandinas). Está resistencia ha sido asociada a mutaciones genómicas, las cuales también han sido encontradas en otras especies patógenas del género Candida. Por otro lado, la falta de información sobre su diversidad genética en la mayoría de aislamientos ha impedido estudiar a fondo el impacto de estas mutaciones y de la epidemiologia genómica de este microorganismo. En este estudio se buscó caracterizar aislamientos de C. auris enviados al laboratorio de salud pública de Bogotá como parte del programa de vigilancia epidemiológica. En un estudio descriptivo y de corte trasversal, 20 aislamientos obtenidos de hospitales de Bogotá fueron identificados como C. auris mediante técnicas fenotípicas y caracterizados molecularmente usando espectometría de masas maldiTOF y NGS (Secuenciación de Nueva Generación). La identificación de los 20 aislamientos se confirmó mediante análisis filogenéticos. La diversidad genética observada fue baja y sugirió la existencia del efecto de selección direccional o selección de fondo. Se identificaron cuatro genotipos por sus perfiles MLST que podrían optimizarse ya que no describeron la totalidad de la diversidad genética en los aislamientos bogotanos. Aunque no se encontraron mutaciones asociadas a resistencia, sí se encontraron duplicaciones en varios genes, incluyendo adp1, pmi1, zwF1b y se presentaron cambios de mutaciones parsimoniosas vps13, zwF1b, cdr1 y erg3. También se observaron sustitución de aminoácidos en algunos de estos genes: erg3 (H771R), erg11 (G459S) y rpn2 (K898E). Los análisis de diversidad genética y filogenéticos mostraron una baja diversidad genética en los 20 aislamientos bogotanos, todos estos agrupándose dentro del clado IV de Suramérica y presentando un número relativamente bajo de diferencias de SNP entre ellos, aunque lo suficientemente alto como para sugerir ausencia de clonalidad en estos aislamientos. Además, las desviaciones del modelo de neutralidad selectiva sugieren que la baja diversidad podría explicarse por un modelo de expansión de la población. A partir de estos hallazgos, se sugiere que C. auris ha tenido una trasmisión continua y generalizada en el territorio colombiano. (Texto tomado de la fuente)

Candida auris is an emerging, opportunistic and pathogenic fungus characterized by its difficult identification through conventional diagnostic tests, thus delaying the treatment of the patient. Furthermore, it is usual for this pathogen to be resistant to the antifungals of first line utilized commonly for treating fungal infections (azoles, polyenes and echinocandins). This resistance has been associated to genomic mutations, which have also been found in other pathogenic species of Candida. On the other hand, the lack of information about the genetic diversity in the great majority of isolates has hampered to deeply study the impact of this mutations and the genomic epidemiology of this pathogen. This study aimed at characterizing C. auris isolates sent to the public health laboratory of Bogotá as part of an epidemiological surveillance program. In this descriptive and cross-sectional study, 20 isolates obtained from hospitals in Bogotá were identified as C. auris through phenotypic techniques and molecularly characterized using MALDI-TOF mass spectrometry and NGS (Next Generation Sequencing). The identification of the 20 isolates was confirmed by phylogenetic analysis. The genetic diversity observed was low and suggested the presence of effects of directional selection or background selection. Four genotypes were identified using their MLST profiles, as though this technique could be optimized since these profiles did not describe the complete genetic diversity presented by Bogota isolates. Although resistance-associated mutations were not found, duplications were found in several genes, including adp1, pmi1, zwF1b, and parsimonious mutation changes vps13, zwF1b, cdr1, and erg3. Some of these genes also presented the following amino acid substitutions: erg3 (H771R), erg11 (G459S), and rpn2 (K898E). The genetic diversity and phylogenetic analyzes showed a low genetic diversity in the 20 Bogotá isolates, all of them grouped within the clade IV of South America and presenting a relatively low number of SNP differences between them, although this number was high enough to suggest the absence of clonality in these isolates. Furthermore, the deviations from the model of selective neutrality suggest that a population expansion model could explain the low diversity. From these findings, it is suggested that C. auris has had a continuous and generalized transmission in the Colombian territory.