Resistencia microbiana desde una perspectiva metagenómica

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Autores

Ospino Bejarano
Castilla Pérez
Sánchez Mora

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.

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Referencias

1. Handelsman J. Metagenomics: Application of Genomics to Uncultured Microorganisms. Mol. Biol. Rev. 2004; 68(4): 669–669. https://doi.org/10.1128/MBR.68.4.669– 685.2004
2. Schloss PD, Handelsman J. Biotechnological prospects from metagenomics. Current Opinion in Biotechnology. 2003. https://doi.org/10.1016/S0958-1669(03)00067-3
3. Streit WR, Schmitz RA. Metagenomics-The key to the un- cultured microbes. Current Opinion in Microbiology. 2004; 7(5): 492–498. https://doi.org/10.1016/j.mib.2004.08.002
4. Handelsman J, Rondon MR, Brady SF, Clardy J, Goodman RM. Molecular biological access to the chemistry of unk- nown soil microbes: a new frontier for natural products. Chemistry & Biology. 1998; 5(10): R245–R249. https:// doi.org/10.1016/S1074-5521(98)90108-9
5. Simon C, Daniel, R. Metagenomic analyses: Past and futu- re trends. Applied and Environmental Microbiology. 2011; 77(4): 1153–1161. https://doi.org/10.1128/AEM.02345-10
6. Chen K, Pachter L. Bioinformatics for whole-genome shot- gun sequencing of microbial communities. PLoS Com- putational Biology. 2005; 1(2): 0106–0112. https://doi. org/10.1371/journal.pcbi.0010024
7. Rondon MR, August PR, Bettermann AD, Brady SF, Gross- man TH, Liles MR, Goodman RM. Cloning the soil meta- genome: A strategy for accessing the genetic and functional diversity of uncultured microorganisms. Applied and En- vironmental Microbiology. 2000. https://doi.org/10.1128/ AEM.66.6.2541-2547.2000
8. Daniel R. The soil metagenome - A rich resource for the dis- covery of novel natural products. Current Opinion in Biote- chnology. 2004. 15(3): 199–204. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2004.04.005
9. Forsberg KJ, Reyes A, Wang B, Selleck EM, Sommer MOA, Dantas G. The shared antibiotic resistome of soil bacteria and human pathogens. Science. 2012; 337(6098): 1107– 1111. https://doi.org/10.1126/science.1220761
10. Gibson MK, Forsberg KJ, Dantas G. Improved annotation of antibiotic resistance determinants reveals microbial resis- tomes cluster by ecology. ISME Journal. 2015; 9(1): 207– 216. https://doi.org/10.1038/ismej.2014.106
11. Dcosta, VM, King CE, Kalan L, Morar M, Sung WWL, Schwarz C, Wright GD. Antibiotic resistance is ancient. Na- ture. 2011; 477(7365): 457–461. https://doi.org/10.1038/ nature10388
12. Martínez JL, Coque TM, Baquero F. The influence of anti- biotic resistance on human and animal health and welfare; 2014. https://doi.org/10.1038/nrmicro3399
13. Allen HK, Moe LA, Rodbumrer J, Gaarder A, Handelsman J. Functional metagenomics reveals diverse b-lactamases in a remote Alaskan soil. The ISME Journal. 2009; 386, 243– 251. https://doi.org/10.1038/ismej.2008.86
14. Riesenfeld CS, Goodman RM, Handelsman J. Uncultured soil bacteria are a reservoir of new antibiotic resistance 9 genes. Environmental Microbiology. 2004. https://doi.or- g/10.1111/j.1462-2920.2004.00664.x
15. Donato JJ, Moe LA, Converse BJ, Smart KD, Berklein EC, McManus PS, Handelsman J. Metagenomic analysis of apple orchard soil reveals antibiotic resistance genes encoding predicted bifunctional proteins. Applied and Environmen- tal Microbiology. 2010; 76(13), 4396–4401. https://doi. org/10.1128/AEM.01763-09
16. Rojas FAR, Ordoñez PSB, Sanchez MRM. Detección de Chlamydia trachomatis en hombres que tienen sexo con hombres en Bogotá: un estudio piloto. NOVA. 2016: 14(26): 17-27.
17. Gillespie ES, Brady A, Bettermann N, Cianciotto R, Mark MR, Clardy R, Goodman AJ. (2002). Isolation of anti- biotic Turbomycin A and Turbomycin B from a metage- nomic library. Applied and Environmental Microbiolo- gy. 2002; 68(9): 4301–4306. https://doi.org/10.1128/ AEM.68.9.4301
18. Van Elsas JD, Speksnijder AJ, Van Overbeek LS. A proce- dure for the metagenomics exploration of disease-suppressi- ve soils. Journal of Microbiological Methods. 2008; 75(3): 515–522. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2008.08.004
19. Hjort K, Presti I, Elväng A, Marinelli F, Sjöling S. Bacte- rial chitinase with phytopathogen control capacity from su- ppressive soil revealed by functional metagenomics. Applied Microbiology and Biotechnology. 2014; 98(6): 2819–2828. https://doi.org/10.1007/s00253-013-5287-x
20. Forsberg KJ, Patel S, Gibson MK, Lauber CL, Knight R, Fierer N, Dantas G. Bacterial phylogeny structures soil re- sistomes across habitats. Nature. 2014; 509(7502): 612–6. https://doi.org/10.1038/nature13377
21. Udikovic-Kolic N, Wichmann F, Broderick NA, Handels- man J. Bloom of resident antibiotic-resistant bacteria in soil following manure fertilization. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014; 111(42): 15202–15207. https:// doi.org/10.1073/pnas.1409836111
22. Martínez JL, Coque TM, Baquero F. What is a resistance gene? Ranking risk in resistomes. Nat Rev Microbiol. 2015; 13(2):116-23. https://doi: 10.1038/nrmicro3399. Epub 2014 Dec 15.
23. Jutinico SA, Garzón JM, Chacón JM, Gómez M, Sanchez MRM Cultivo de la línea celular HEp-2: doblaje poblacio- nal y coloración con Giemsa. Perspectivas para el estudio de la infección con Chlamydia trachomatis. NOVA; 2013; 11(20).
24. D’Costa VM, McGrann KM, Hughes DW, Wright GD. Sampling the antibiotic resistome.Science. 2006; Jan 20;311(5759):374-7.
25. Qiang J. Wei B, Yan C, Qiao M, Guan Y. Functional metage- nomic characterization of antibiotic resistance genes in agri- cultural soils from China. Environment International. 2014; 65: 9–15. https://doi.org/10.1016/j.envint.2013.12.010
26. Su JQ, Wei B, Xu CY, Qiao M, Zhu YG. Functional me- tagenomic characterization of antibiotic resistance genes in agricultural soils from China. Environment international. 2014; 65: 9-15.
27. Kozhevin PA, Vinogradova KA, Bulgakova VG. The Soil Antibiotic Resistome. 2013; 68 (2): 53–54. https://doi. org/10.3103/S014768741302004X
28. Pinilla B Gladys, Chavarro P Bibiana, Moreno A Natalia, Navarrete O Jeannette, Muñoz M Liliana. Determinación de los genes, 16S ADNr, polA, y TpN47, en la detección de Treponema pallidum subsp. pallidum para el diagnóstico de sífilis congénita. Nova. 2015; 13( 24 ): 17-25.
29. Corrales Lucia Constanza, Antolinez Romero Diana Mar- cela, Bohórquez Macías Johanna Azucena, Corredor Vargas Aura Marcela. Bacterias anaerobias: procesos que realizan y contribuyen a la sostenibilidad de la vida en el planeta. Nova. 2015; 13( 24 ): 55-81.
30. Carrero Sandra Helena Suescún, HerediaMontoya Dina Pao- la, Bolaños Yoryany Mulato, Medellín Martín Orlando Puli- do. Seroprevalencia de infección por Leptospira y factores de riesgo en estudiantes de una universidad de Colombia. Nova. 2017; 15( 27 ): 131-138.
31. Zuluaga Martha, Robledo Sebastian, Osorio-Zuluaga Ger- man A, Yathe Laura, Gonzalez Diana, Taborda Gonzalo. Me- tabolomics and pesticides: systematic literature review using graph theory for analysis of references. Nova. 2016; 14( 25): 121-138.
32. Ávila de Navia Sara Lilia, Estupiñán-Torres Sandra Móni- ca, Díaz González Liliana. Calidad bacteriológica del agua Vereda El Charco, San Miguel de Sema, Boyacá- Colombia. Nova. 2016; 14( 25 ): 139-145.

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