Caracterización molecular de los genes asociados a la resistencia antimicrobiana en Bartonella bacilliformis

Abstract

Bartonella bacilliformis es el agente causal de la enfermedad de Carrión. Actualmente, en el Perú los casos se siguen presentando y se ha reportado fallas en el tratamiento. Hay muy pocas investigaciones acerca de la susceptibilidad a antimicrobianos, y no se tiene estandarizada una prueba de antibiograma para esta bacteria. Asímismo, aún no se conocen los mecanismos de resistencia ni las secuencias de los genes asociados a ellas en cepas nativas circulantes de Bartonella bacilliformis. Por ello, el objetivo fue caracterizar molecularmente los genes asociados a la resistencia antimicrobiana en cepas circulantes en zonas endémicas para evaluar si presentan o no mutaciones en estos genes. Se estandarizó una prueba de antibiograma utilizando la cepa B. bacilliformis CIP 57.18 colocándose los discos de antibióticos comerciales: ciprofloxacina (CIP, 5 µg), rifampicina (RD, 30 µg), eritromicina (E, 15 µg), gentamicina (CN, 15 µg), doxiciclina (DO, 30 µg), cloranfenicol (30 µg), ácido nalidíxico (AN, 5 µg) y levofloxacina (LVX, 5 µg). Todas las cepas ensayadas mostraron resistencia al ácido nalidíxico pero sensibilidad a ciprofloxacina, a excepción de la cepa USM-LMM-002 que presentó susceptibilidad disminuida a ciprofloxacina. El análisis de las proteínas que codifican los genes gyrA y parC implicados en la resistencia a estos antibióticos, determinó que ambos presentan una diferencia aminoacídica (Ser83 por Ala) en la región del QRDR en relación a la GyrA y ParC de E. coli. Interesantemente, esta Ala83 en GyrA y ParC sólo proporciona resistencia a ácido nalidíxico y no a ciprofloxacina, siendo necesaria la acumulación de mutaciones en gyrA para la resistencia a ciprofloxacina. Para los demás antibióticos, las cepas fueron sensibles y en el secuenciamiento de los genes (rpoB, L4 y 16S ribosomal) asociado a dichas resistencia no se encontró ninguna mutación. La resistencia constitutiva al ácido nalidíxico es una propiedad de B. bacilliformis, y sería un buen indicador de la susceptibilidad a las fluoroquinolonas pero su resistencia no está relacionada a la resistencia de otras fluoroquinolonas. Además, la sensibilidad a otros antibióticos como doxiciclina, rifampicina, cloranfenicol y gentamicina podría indicar alternativas en el tratamiento de esta enfermedad aunque ensayos clínicos serian necesarios.

--- Bartonella bacilliformis is the causative agent of Carrion's disease. Currently in Peru are still present cases and are reported failures in treatment. There is very little research on antimicrobial susceptibility, nor has been standardized a test of sensitivity to the bacteria. Also, are not yet known resistance mechanisms and the sequences of genes associated with them in circulating native strains of Bartonella bacilliformis. Therefore, the objective was molecularly characterize the genes associated with antimicrobial resistance in isolates circulating in endemic areas to assess whether present or not mutations in these genes. Susceptibility testing was standardized using the strain of B. bacilliformis CIP 57.18 placing commercial antibiotic discs: ciprofloxacin (CIP, 5 µg), rifampin (RD, 30 µg), erythromycin (E, 15 µg), gentamicin (CN, 15 µg), doxycycline (DO, 30 µg), chloramphenicol (30 µg), nalidixic acid (NA, 5 µg) and levofloxacin (LVX, 5 µg). All strains tested showed resistance to nalidixic acid but sensitive to ciprofloxacin, except for strain USM-LMM-002 that presented reduced susceptibility to ciprofloxacin. The analysis of the proteins encoded by gyrA and parC genes involved in resistance to these antibiotics, determined that both have an aminoacid difference (Ser83 by Ala) in the QRDR region in relation to the GyrA and ParC of E. coli. Interestingly, the Ala83 in GyrA and ParC only provides resistance to nalidixic acid and not to ciprofloxacin, being necessary the accumulation of mutations in gyrA for ciprofloxacin resistance. For other antibiotics, the strains were sensitive and sequencing of genes (rpoB, and 16S ribosomal L4) associated with such resistance, there was no mutation. Constitutive resistance to nalidixic acid is a property of B. bacilliformis, and would be a good indicator of susceptibility to fluoroquinolones but this resistance is not related to resistance to other fluoroquinolones. In addition, sensitivity to other antibiotics such as doxycycline, rifampicin, chloramphenicol and gentamicin might suggest alternatives in the treatment of this disease, although clinical trials are needed.