Resistoma y genómica comparativa de aislados clínicos de Escherichia coli diarreogénica en Lima, Perú / Resistome and comparative genomics of clinical isolates of diarrheagenic Escherichia coli from Lima, Peru

RESUMEN Con el objetivo de describir las características genómicas relacionadas con la resistencia antimicrobiana y genómica comparativa de Escherichia coli diarreogénica (DEC), se sometieron a secuenciamiento genómico catorce aislamientos de DEC del banco de cepas del Instituto Nacional de Salud (INS). Las secuencias obtenidas se analizaron mediante procedimientos bioinformáticos a fin de buscar genes de resistencia microbiana y regiones genéticas relacionadas con patotipos y filogrupos. Se detectaron diversos determinantes de resistencia antimicrobiana, se destaca la producción de betalactamasas y mutaciones asociadas a la resistencia a quinolonas. Además, se observaron aislamientos de un mismo patotipo agrupados en distintos filogrupos. El análisis de genómica comparativa mostró un mayor número de genes ortólogos en aislamientos que pertenecían al mismo patotipo y filogrupo. Sobre la base de lo estudiado, los aislamientos de DEC en Lima, Perú, presentan resistencia a múltiples fármacos, y se detectaron varios patotipos y filogrupos con diversidad molecular y filogenética.

ABSTRACT In order to describe the genomic characteristics related to antimicrobial resistance and comparative genomics of diarrheagenic Escherichia coli (DEC), 14 DEC isolates from the strain collection of the Instituto Nacional de Salud (INS) were subjected to genome sequencing. We used bioinformatic procedures to analyze the obtained sequences in order to look for microbial resistance genes and genetic regions related to pathotypes and phylogroups. Several antimicrobial resistance determinants were detected, but the production of beta-lactamases and mutations associated to quinolone resistance were the most relevant. Additionally, we observed isolates of the same pathotype grouped in different phylogroups. The comparative genomics analysis showed a greater number of orthologous genes in isolates from the same pathotype and phylogroup. In conclusion, DEC isolates from Lima, Peru, showed resistance to multiple drugs; likewise, molecular and phylogenetic diversity was observed in several pathotypes and phylogroups.

Multidrogorresistencia de Salmonella infantis en Perú: un estudio mediante secuenciamiento de nueva generación / Multidrug resistance of Salmonella infantis in Peru: a study through next generation sequencing

RESUMEN Objetivos. Describir los patrones fenotípicos y genotípicos de la resistencia antimicrobiana de Salmonella Infantis en Perú. Materiales y Métodos. Se analizaron 297 cepas de Salmonella sp. remitidas al Instituto Nacional de Salud (INS) en el periodo 2014-2016. Las cepas fueron caracterizadas fenotípicamente mediante pruebas microbiológicas, serológicas y de susceptibilidad antimicrobiana. En base a los patrones de resistencia antimicrobiana se seleccionaron 46 cepas que fueron caracterizadas genéticamente mediante secuenciamiento de nueva generación. Resultados. Se identificaron 193/297 (65,0%) cepas de Salmonella Infantis, de la cuales 143 (74,1%) fueron multidrogorresistentes productoras de betalactamasas de espectro extendido (BLEE). Con el secuenciamiento genómico se evidenció un nuevo perfil para Salmonella Infantis, además, se identificó la presencia de 15 diferentes determinantes genéticos de resistencia a los antimicrobianos codificados en cromosoma bacteriano y cinco codificados en un megaplásmido. Los patrones de resistencia fenotípicos y genotípicos coincidieron, a excepción de la ceftazidima. Asimismo, las 46 cepas presentaron resistencia y/o sensibilidad disminuida a las quinolonas. Conclusiones. Salmonella Infantis se ha convertido en una de las serovariedades más frecuentemente referidas al INS, la cual incluye cepas multidrogoresistentes productoras de BLEE con resistencia a las quinolonas. Finalmente, se reafirma la relevancia del secuenciamiento de nueva generación en la caracterización de nuevas variantes de patógenos de importancia para la salud pública y su uso potencial en los sistemas de vigilancia de resistencia antimicrobiana.

ABSTRACT Objectives. To describe the phenotypic and genotypic patterns of the antimicrobial resistance of Salmonella Infantis in Peru. Materials and Methods. Two hundred and ninety-seven strains of Salmonella sp. submitted to the National Institute of Health (INS, in Spanish) during 2014-2016 were analyzed. The strains were phenotypically characterized by microbiological, serological, and antimicrobial susceptibility tests. Based on antimicrobial resistance patterns, 46 strains were selected and genetically characterized by next generation sequencing. Results. 193/297 (65%) strains of Salmonella Infantis were identified, of which 143 (74.1%) were multidrug-resistant producers of extended spectrum beta-lactamases (ESBL). The genomic sequencing evidenced a new profile for Salmonella Infantis; additionally, it identified the presence of 15 different genetic determinants of antimicrobial resistance coded in bacterial chromosome and five coded in a megaplasmid. The phenotypic and genotypic resistance patterns matched, with the exception of ceftazidime. Moreover, the 46 strains presented resistance and/or decreased sensitivity to quinolones. Conclusions. Salmonella Infantis has become one of the sero-varieties most frequently referred to the INS, which includes ESBLproducing multidrug-resistant strains with resistance to quinolones. Finally, the relevance of next generation sequencing is reasserted in the characterization of new variants of pathogens that are important for public health, and their potential use in antimicrobial resistance surveillance systems.