Resistencia, virulencia y estructura poblacional de Escherichia coli uropatógeno

Resumen

Se ha observado un incremento de la incidencia de sepsis urinaria por E. coli uropatógeno multirresistente que se ha asociado a la expansión mundial del clon ST131. Este clon presenta un gran número de factores de virulencia o FV y su expansión se debe a un linaje caracterizado por el alelo 30 de fimH. Este linaje se ha asociado a resistencia a quinolonas y engloba al subclón H30Rx, asociado a expresión de betalactamasas de espectro extendido o BLEEs, principalmente CTXM15. Se postula que esta expansión puede ser debida a sus FV o por ser resistente a múltiples antibióticos. Esta tesis plantea la hipótesis de que ambos factores están implicados en la diseminación del clon ST131. Para probarlo se analizó la estructura poblacional y los determinantes de resistencia y virulencia de ST131 en aislados invasivos y no invasivos. En el primer apartado se estudió la población E. coli productora de BLEE en aislados invasivos, recogidos durante el proyecto ITUBRAS. La clonalidad se estudió mediante MLST y PFGE, asignando los filogrupos y los subclones mediante PCR. Se observó el predominio del subclón H30Rx y la caracterización de las BLEE por PCR y secuenciación mostró que era productor de CTXM15. Además el estudio de sensibilidad mediante difusión en disco indicó que era más resistente a antibióticos que el resto de aislados. El genotipo de virulencia se determinó mediante PCR y se determinaron los perfiles e índice de virulencia o IV y la clasificación en ExPEC y UPEC. Se observó que en comparación con los aislados no ST131, el clon ST131 mostraba un mayor IV, se asociaba a ciertos FV agrupados en una menor diversidad de perfiles y se clasificaba en ExPEC y UPEC más frecuentemente. La asignación en ExPEC y UPEC estaba también asociada a un mayor IV. En el segundo apartado se amplió el estudio a la detección de todos los aislados ST131 en aislados invasivos. Utilizando la estrategia previamente descrita, se observó un predominio del subclón H30Rx, asociado a la resistencia a quinolonas, aminoglucósidos y combinaciones con inhibidores de betalactamasas, con resultados opuestos en el subclón H30noRx. Igualmente, el subclón H30Rx mostró mayor IV y mayor número de aislados ExPEC con menor diversidad de perfiles mientas que H30noRx presentó un IV incluso menor que el subclón noH30. En el tercer apartado se seleccionaron aislados ST131 tanto productores como no productores de BLEE para su estudio en un modelo murino. La virulencia experimental se evaluó con el índice de letalidad o IL. Los resultados mostraron un IL muy variable entre los distintos aislados. Aunque las cepas clasificadas como ExPEC así como las productoras de BLEE se asociaron a mayor letalidad no se observaron diferencias significativas entre subclones ni se asoció un mayor IL con mayor IV. Por tanto no se puede inferir una mayor letalidad de las cepas ST131 en base a su mayor contenido en FV. En el cuarto apartado se estudiaron aislados ST131 no invasivos productores de BLEE procedentes de pacientes de 4 hospitales europeos participantes en el proyecto RGNOSIS. El clon ST131 mostró mayor porcentaje de resistencias a antibióticos y contenido de FV que una selección aleatoria de aislados no ST131. Al igual que en los aislados invasivos, el subclón H30Rx se asoció a mayor contenido de mecanismos de resistencia y mayor IV que el subclón H30noRx pero en este subclón se observó menor diversidad de perfiles, detectándose diferencias marcadas entre ambos subclones en cuanto a FV. Sin embargo, tanto la prevalencia del clon ST131 como la de sus subclones mostraron diferencias geográficas, también asociadas al tipo de BLEE más frecuente en cada hospital. Así, en Madrid predominó el subclón H30Rx con CTXM15 mientras que en Ginebra fue el H30noRx con CTXM27. A diferencia de en los aislados invasivos, la enzima CTX-M27 fue la segunda más prevalente y representa la emergencia en Europa de esta enzima asociada al subclón H30noRx, con una incidencia importante en Suiza.