Publicación: Epidemiología molecular de enteropatógenos en microbiomas de humanos, aves y aguas residuales
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Resumen
La resistencia antimicrobiana (RAM) representa una de las mayores amenazas a la salud pública en todo el mundo. Es un problema que no solo afecta la salud humana, sino está relacionado también con la salud animal y ambiental. En este estudio, describimos el papel que cumplen los animales y el medio ambiente en la emergencia de resistencia y como vía de transmisión de enterobacterias resistentes a los seres humanos, utilizando el secuenciamiento del genoma completo y plataformas para análisis bioinformático. En el primer capítulo, describimos cómo la poca regulación del uso de antibióticos en la producción animal puede resultar en un incremento de la emergencia de RAM. Comparamos Escherichia coli de pollos y humanos con diferentes niveles de exposición a la carne de pollo en una comunidad en las afueras del sur de Lima, Perú. Se obtuvieron 315 aislaron de E. coli de humanos (n=150) y pollos (n=165), y siendo estos últimos los que mostraron las tasas más altas de fenotipos resistentes a múltiples antibióticos. El secuenciamiento del genoma completo de 118 aislados identificó filogrupos compartidos entre las poblaciones humana y animal y 604 hits de genes de resistencia, incluido los genes mcr-1, blaCTX-M-55 y blaKPC-3. Nuestros hallazgos sugieren que los aislados de E. coli de los pollos de mercado son una fuente potencial de resistencia que pueden transmitirse a humanos. En el segundo capítulo, se tomaron muestras de agua residuales en ambientes hospitalarios y no hospitalarios en Lima e Iquitos. Un total de 388 enterobacterias fueron obtenidos de aguas residuales en Lima (n=241) e Iquitos (n=147). Se evidenciaron altos niveles de resistencia en los aislados de fuentes intrahospitalarias, sin embargo, también se encontraron niveles altos en los aislados provenientes de ambientes no hospitalarios. Se seleccionó un total de 66 aislados para el secuenciamiento del genoma completo. Genes de resistencia importantes como blaKPC-1, blaCTXM-55 y mcr-1 fueron identificados tanto en enterobacterias de ambientes intrahospitalarios y hospitalarios. El análisis filogenético evidenció clústeres entre fuentes hospitalarias y no hospitalarias. Nuestros resultados sugieren una contribución potencial de fuentes de agua intrahospitalarias en términos de diseminación de bacterias resistentes o genes de resistencia a ambientes no hospitalarios.
Resumen
Antimicrobial resistance (AMR) represents one of the greatest threats to public health worldwide. It is a problem that affects human health and is related to animal and environmental health. In this study, we describe the role of animals and the environment in the emergence of resistance and as a route of transmission of resistant Enterobacteriaceae to humans, using whole-genome sequencing and platforms for bioinformatics analysis. In the first chapter, we describe how the poorly regulated use of antibiotics in animal production can increase the emergence of AMR. We compared to chicken and human Escherichia coli with different levels of exposure to chicken meat in a community on the southern outskirts of Lima, Peru. 315 E. coli isolates were obtained from humans (n=150) and chickens (n=165), with chickens showing higher rates of multi-antibiotic resistant phenotypes. Whole-genome sequencing of 118 isolates identified shared phylogroups between the human and animal populations and 604 resistance gene hits, including the mcr-1, blaCTX-M-55, and blaKPC-3 genes. Our findings suggest that E. coli isolates from market chickens are a potential source of resistance that can be transmitted to humans. In the second chapter, wastewater samples were taken in the hospital and non-hospital environments in Lima and Iquitos. 388 enterobacteria were obtained from wastewater in Lima (n=241) and Iquitos (n=147). High levels of resistance were found in isolates from hospital sources. However, high levels were also found in isolates from non-hospital environments. A total of 66 isolates were selected for whole-genome sequencing. Essential resistance genes such as blaKPC-1, blaCTXM-55 and mcr-1 were identified in Enterobacteriaceae from both inpatient and hospital environments. The phylogenetic analysis showed clusters between hospital and non-hospital sources. Our results suggest a potential contribution of intrahospital water sources in terms of disseminating resistant bacteria or resistance genes to non-hospital environments.