Comparación de mecanismos de resistencia y virulencia de burkholderia cepacia complex entre aislados clínicos y ambientales
No Thumbnail Available
Date
2022
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
Burkholderia cepacia complex (Bcc) is one of the most common microorganisms found in the environment; it has been widely used in agriculture as a biological controller and in bioremediation processes. These activities can lead to contamination of water and food and in turn cause infectious processes in humans. Infections by this microorganism are complex because this bacterium has virulence and resistance mechanisms that allow it to adapt to different environments including clinical. The objective of the study is to identify the virulence and resistance factors of environmental isolates of Burkholderia cepacia complex that may favor infectious processes in humans. This was carried out with the help of bioinformatics tools with which analyses were made relevant to the comparison of resistance genes and virulence factors in genomes of clinical and environmental strains of Bcc, which we found using the NCBI database (National, Center for Biotechnology Information); in this platform we also made a first manual review of those genes of interest for our project. For a second review of the genomes in the search for resistance genes and virulence factors we use the tool PATRIC 3.6.12. Finally, a comparative genomic analysis was performed using the MAUVE tool. Once this was done, it was possible to find 13 complete genomes, of which 12 belonged to the environment and 1 to the clinical environment. The results showed that the main problem of Bcc is that it is intrinsically resistant to multiple antibiotics where the main resistance mechanisms include the presence of ejection pumps, the inactivation of antibiotics by means of enzymes such as β-lactamases and the ability to form biofilms. On the other hand, ejection pumps, porins and B-lactamases are present, other mechanisms associated with their intrinsic resistance were also identified, which are very important at the clinical level, such as resistance to quinolones, aminoglycosides, phosphomycin and polymyxin. It should be mentioned that the genes found in the clinical strain belong to the group IMMUNE MODULATION, are considered antiphagocytosis and have the particularity of possessing a capsule. The comparative genetic analysis showed that there is a great homology between the cynical and environmental strains, giving rise to strains of Bcc clinics that can prevent from the environment giving the connotation of emerging microorganism and being very careful in hospital infections
Description
Burkholderia cepacia complex (Bcc) es uno de los microorganismos más comunes encontrados en el medio ambiente; ha sido utilizado ampliamente en agricultura como controlador biológico y en procesos de biorremediación. Estas actividades pueden generar contaminación de agua, alimentos y a su vez causar procesos infecciosos en humanos. Las infecciones por este microorganismo son complejas debido a que esta bacteria posee mecanismos de virulencia y resistencia que le permiten adaptarse a diferentes ambientes incluyendo el clínico. El objetivo del trabajo es Identificar los factores de virulencia y resistencia de aislados ambientales de Burkholderia cepacia complex que puedan favorecer los procesos infecciosos en humanos. Esto se llevo a cabo con ayuda de herramientas bioinformáticas con las cuales se realizaron los análisis pertinentes a la comparación de los genes de resistencia y factores de virulencia en genomas de cepas clínicas y ambientales de Bcc, las cuales encontramos utilizando la base de datos NCBI (National, Center for Biotechnology Information); en esta plataforma también se hizo una primera revisión manual de aquellos genes de interés para nuestro proyecto. Para una segunda revisión de los genomas en la búsqueda de los genes de resistencia y factores de virulencia utilizamos la herramienta PATRIC 3.6.12. Por último, se realizó un análisis genómico comparativo utilizando la herramienta MAUVE. Realizado lo anterior se lograron encontrar 13 genomas completos de las cuales 12 pertenecen al medio ambiente y 1 al medio clínico, se hizo su respectivo registro teniendo en cuenta todos los datos de relevancia para llevar a cabo el proyecto como el lugar de donde se identificaron. Los resultados arrojaron que Bcc es resistente a múltiples antibióticos donde los principales mecanismos de resistencia incluyen la presencia de bombas de expulsión, la inactivación de los antibióticos por medio de enzimas como las β-lactamasas y la capacidad de formar biopelículas. Por otro lado las bombas de expulsión, las porinas y las B-lactamasas están presentes, también se identificaron otros mecanismos asociados a su resistencia intrínseca muy importantes a nivel clínico como la resistencia a quinolonas, aminoglucósidos, fosfomicina y polimixina. Cabe mencionar que los genes que se encontraron en la cepa clínica pertenecen al grupo MODULACIÓN INMUNE, son considerados antifagositosis y tienen la particularidad de poseer cápsula. El análisis comparativo genético arrojó que entre las cepas existe un gran homología entre la cepa clínica y las ambientales, dando pie a que las cepas de Bcc clínicas pueden prevenir del ambiente dando la connotación de microorganismo emergente y de mucho cuidado en infecciones hospitalarias
Keywords
Burkholderia Cepacia Complex, Genómica Comparativa, Virulencia, Resistencia
Citation
Ortiz Vallecilla, C. G. (2022). Comparación de mecanismos de resistencia y virulencia de burkholderia cepacia complex entre aislados clínicos y ambientales. Universidad Santiago de Cali