Antibióticos innovadores contra la farmacorresistencia bacteriana obtenido por tecnología de edición genética CRISPR/Cas9 / Innovative antibiotics against bacterial drug resistance obtained by CRISPR/cas9 gene editing technology

Introducción: El aumento de la resistencia a los antimicrobianos constituye actualmente una peligrosa amenaza para la salud. Ante este problema global de falta de antimicrobianos, es perentorio intervenir de forma coordinada e idear fórmulas para incentivar la investigación a nivel internacional. Objetivo: Realizar una revisión actualizada sobre las causas y mecanismos de la resistencia a los antibióticos y la adaptación del sistema CRISPR/Cas para el desarrollo de innovadores antimicrobianos como parte esencial de una estrategia altamente específica en el tratamiento de infecciones producidas por bacterias resistentes. Métodos: Se realizó una revisión documental, se empleó la bibliografía nacional e internacional especializada publicada en los últimos 5 años. Se utilizó el motor de búsqueda Google Académico y se consultaron artículos de libre acceso en las bases de datos Pubmed, SciELO, LILACS, CUMED y HINARI, en el período comprendido entre marzo de 2020 hasta el mes de enero de 2021. Se revisaron un total de 41 artículos. Las consultas se hicieron en inglés y español. Para la búsqueda se tuvo en cuenta las palabras clave: eligobióticos; resistencia a antibióticos; CRISPR/Cas. Resultados: La evidencia recopilada sustenta que muchas enfermedades son inducidas por alteraciones del equilibrio de la microbiota humana y la técnica de edición genética CRISPR/Cas permitirá el desarrollo de novedosos antibióticos como los eligobióticos que eliminarán las bacterias patógenas multirresistentes y dejarán intacto el microbioma. Conclusiones: el esclarecimiento de los enigmas de la microbiota y su diseño con terapia génica permitirán el progreso de innovadores antibióticos con empleo del sistema CRISPR/Cas que ineludiblemente modificarán la práctica médica para siempre(AU)

Introduction: The increase in antimicrobial resistance is currently a dangerous threat to health. Faced with this global problem of lack of antimicrobials, it is imperative to intervene in a coordinated manner and devise formulas to encourage research at the international level. Objective: To review on the update causes and mechanisms of antibiotic resistance and the adaptation of CRISPR/Cas system for the development of innovative antimicrobials as an essential part of a highly specific strategy in the treatment of infections caused by resistant bacteria. Methods: A documentary review was carried out in the specialized national and international bibliography published in the last 5 years. Google Scholar search engine was used and free access articles were consulted in Pubmed, SciELO, LILACS, CUMED and HINARI databases, from March 2020 to January 2021. A total of 41 articles were retrieved. The consultations were made in English and Spanish. For the search, we took into account the keywords eligobiotics, antibiotic resistance, CRISPR/Cas. Results: The reviewed evidence supports that many diseases are induced by alterations in the balance of the human microbiota; and CRISPR/Cas gene editing technique will allow the development of novel antibiotics such as eligobiotics that will eliminate multi-resistant pathogenic bacteria and leave the microbiome intact. Conclusions: The clarification of the enigmas of the microbiota and its design with gene therapy will allow the progress of innovative antibiotics using CRISPR/Cas system that will inevitably change medical practice forever(AU)

Antibiotic resistance of Enterococcus faecalis from persistent endodontic infections / Resistencia antibiótica de Enterococcus faecalis provenientes de infecciones endodónticas persistentes

Enterococci are important nosocomial pathogens due to their intrinsic multiresistance and the acquisition of new antibiotic resistance genes (ARG). Enterococcus faecalis has been shown to be one of the main pathogens in persistent endodontic infections, therefore, the main objective of this study was to evaluate the phenotype and resistance genotype of strains of E. faecalis isolated from teeth with persistent endodontic lesions, to the most commonly prescribed antibiotics in dentistry. Thirteen strains of E. faecalis of different pulsotype were analyzed to evaluate the susceptibility to antibiotics, amoxicillin, amoxicillin/clavulanic acid, tetracycline, erythromycin and metronidazole, using the Epsilometer test (E- test) and the presence of beta-lactamases with nitrocefin test. Finally, the detection of ARG was performed with a molecular polymerase chain reaction (PCR) technique and confirmed by the sequencing of the amplification products. Fisher's exact test was used, using 95 % confidence. Regarding the phenotype of resistance, the evaluated strains, independent of the pulsotype, were totally resistant to the action of metronidazole. Antibiotics with higher minimum inhibitory concentration (MIC) after metronidazole include tetracycline and erythromycin. In contrast, lower MIC are applied to the combination of amoxicillin with clavulanic acid. The nitrocefin test was positive only in one strain. Genotypically, two genetically distant strains isolated from a single patient, presented a genotype of resistance to erythromycin, determined by the presence of the ermB gene. No statistically significant relationship was found between phenotypic resistance and the presence of ARG in relation to erythromycin (p> 0.05). It was concluded that isolates of E. faecalis from persistent endodontic infections showed phenotypes of resistance to several antimicrobial agents, all of which were susceptible to amoxicillin/clavulanic acid. Periodic evaluation of susceptibility to antibiotics is suggested as an important practice for the surveillance of antibiotic resistance in oral strains.

Los enterococos son importantes patógenos nosocomiales debido a su multi resistencia intrínseca y la adquisición de nuevos genes de resistencia a los antibióticos (ARG). Enterococcus faecalis es uno de los principales patógenos en infecciones endodónticas persistentes, por lo tanto, el objetivo principal de este estudio fue evaluar el fenotipo y el genotipo de resistencia de cepas de E. faecalis aisladas de dientes con lesiones endodóncicas persistentes, a los antibióticos comúnmente recetados en odontología. Se analizaron 13 cepas de E. faecalis de diferentes pulsotipos para evaluar la susceptibilidad a los antibióticos, amoxicilina, amoxicilina / ácido clavulánico, tetraciclina, eritromicina y metronidazol, utilizando la prueba de Epsilometría (E-test) y la presencia de beta-lactamasas con prueba de nitrocefina. Finalmente, la detección de ARG se realizó con una técnica molecular de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y se confirmó mediante la secuenciación de los productos de amplificación. Se utilizó la prueba exacta de Fisher, con un 95 % de confianza. En cuanto al fenotipo de resistencia, las cepas evaluadas, independientes del pulsotipo, fueron totalmente resistentes a la acción del metronidazol. Los antibióticos con los valores más altos de concentración mínima inibitoria (CMI) después del metronidazol incluyen tetraciclina y eritromicina. En contraste, las CMI mas bajas se aplican a la combinación de amoxicilina con ácido clavulánico. La prueba de nitrocefina fue positiva solo en una cepa. Genotípicamente, dos cepas distantes genéticamente, aisladas de un mismo paciente fueron positivas para el gen ermB. No se encontró una relación estadísticamente significativa entre la resistencia fenotípica y la presencia de ARG en relación con la eritromicina (p> 0,05). Se concluyó que los aislamientos de E. faecalis de infecciones endodónticas persistentes mostraron fenotipos de resistencia a varios agentes antimicrobianos, todos los cuales fueron susceptibles a amoxicilina / ácido clavulánico. Se sugiere una evaluación periódica de la susceptibilidad a los antibióticos como una práctica importante para la vigilancia de la resistencia a los antibióticos en las cepas orales.

Resistencia microbiana desde una perspectiva metagenómica / Microbial resistance from one metagenomic perspective

Resumen Objetivo. La finalidad de esta revisión es abarcar la temática relacionada con los genes de resistencia a antibióticos, sus orígenes, reservorios y movimientos en los diferentes hábitats mediante la metagenómica funcional que permite aislar, identificar y analizar estos genes, así como el impacto que tienen en salud pública. Durante los últimos años se ha visto un gran avance en la microbiología, una de las grandes limitaciones a las que se venían enfrentado los microbiólogos era no poder acceder a la totalidad de los microorganismos que habitan el planeta. Gracias al desarrollo de diferentes disciplinas como la metagenómica se ha logrado tener el acceso a estos microorganismos. Metodología. La importancia de la metagenómica en la resistencia microbiana radica en que, actualmente, solo el 1 % de los microorganismos que habitan el suelo pueden ser estudiados por técnicas convencionales de microbiología, quedando alrededor del 99 % de estos sin estudiar. Al mitigar este gran inconveniente, la metagenómica permite el estudio de la microbiota del suelo en su totalidad generando nuevo conocimiento e información relevante en diferentes campos científicos. Resultados. Mediante la metagenómica funcional se ha podido determinar que el suelo puede ser un posible reservorio de determinantes de resistencia microbiana, debido a que la microbiota que allí habita contiene en su material genético genes de resistencia a antibióticos que confieren resistencia a un amplio espectro de antibióticos utilizados en terapia humana de forma indiscriminada y además tienen todos los mecanismos de resistencia conocidos, algunos de estos genes son generados por presión selectiva ante diferentes agentes presentes en su medio y otros son genes constitutivos que cumplen con funciones significativas en su hábitat. El gran impacto que tienen estos hallazgos está dado en que pueden representar un posible riesgo en salud pública si se adquieren por los patógenos humanos.

Abstract Objective. The purpose of this review is to cover the issues related to antibiotic resistance genes, their origins, reservoirs and movements in different habitats through functional metagenomics that allows to isolate, identify and analyze these genes, as well as the impact they have on health public. During the last years a great advance in the microbiology has been seen, one of the great limitations to which the microbiologists had been facing was not being able to have access to the totality of the microorganisms that inhabit the planet. Thanks to the development of different disciplines such as metagenomics, access to these microorganisms has been achieved. Method. The importance of metagenomics in microbial resistance lies in the fact that currently only 1 % of the microorganisms that inhabit the soil can be studied by conventional microbiology techniques, leaving about 99 % of these without studying, the metagenomics by mitigating this great disadvantage allows the study of the soil microbiota in its entirety generating new knowledge and relevant information in different scientific fields. Results. Through functional metagenomics it has been possible to determine that the soil can be a possible reservoir of determinants of microbial resistance, because the microbiota that live there contain in their genetic material antibiotic resistance genes that confer resistance to a broad spectrum of antibiotics used in human therapy indiscriminately and also have all known mechanisms of resistance, some of these genes are generated by selective pressure against different agents present in their environment and others are constitutive genes that fulfill significant functions in their habitat. The great impact of these findings is that they can represent a possible public health risk if they were acquired by human pathogens.