Molecular characterization of the resistance to quinolones of resistant microbiota associated with salmonid farming in Chile

Abstract

El uso intensivo de antimicrobianos en la salmonicultura Chilena y su consecuente aumento de la resistencia bacteriana en ambientes asociados a cultivos acuícolas, representa un grave riesgo sanitario. En Chile, a pesar de su importancia en salud humana las quinolonas siguen siendo utilizadas en cultivos de salmónidos, en particular la flumequina. Las mutaciones en las enzimas diana del antibiótico (ADN girasa y Topoisomerasa IV), sistemas de eflujo y genes asociados a la producción de enzimas protectoras, son los principales mecanismos involucrados en la resistencia a quinolonas. Los objetivos principales de este estudio fueron caracterizar la microbiota resistente presente en el cultivo de salmónidos e identificar los mecanismos y genes que codifican para la resistencia a quinolonas, y detectar la factibilidad de su transferencia por conjugación. Para ello, se recuperaron 65 cepas aisladas desde diversos centros de cultivo de salmónidos en Chile, las que se identificaron mediante amplificación del gen 16S rRNA observándose una predominó del género Pseudomonas (52%). También se determinaron sus perfiles de resistencia a diversos agentes antimicrobianos, observándose una multirresistencia en todas las cepas analizadas, con una alta incidencia de resistencia a florfenicol, cloranfenicol y oxitetraciclina. Además, se determinó la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI) a flumequina en presencia y ausencia de un inhibidor de bomba de eflujo, detectándose valores de CMI entre 0.0625 µg mL-1 y >64 µg mL-1. Se observó la participación activa de sistemas de eflujo en el 75% del total de las cepas analizadas. Mediante PCR y su posterior secuenciación se detectó la presencia de mutaciones en las enzimas dianas de acción del antibiótico, principalmente mutaciones en la subunidad proteica GyrA de la ADN girasa y ParC de la topoisomerasa IV y también la presencia de genes de resistencia a quinolonas. Una variante nueva del gen qnr fue amplificada en una cepa de Citrobacter gillenii, la que fue secuenciada y se describió como qnrE2. Se realizó un ensayo de conjugación bacteriana para analizar la transferencia de resistencia, pero, aunque se logró transferir resistencia a otros antibióticos, la nueva variante del gen qnr no pudo ser transferida, sugiriendo una posible localización cromosomal. Los resultados obtenidos en este estudio muestran que el principal mecanismo que media la resistencia a quinolonas en la microbiota resistente de cultivos de salmónidos analizada son mutaciones cromosomales y mecanismos de eflujo. Sin embargo, esto no excluye la posible participación de otros mecanismos.