Los antimicrobianos a bajas concentraciones en la sanguijuela medicinal seleccionan patógenos resistentes que se transmiten a los pacientes
Low-Level Antimicrobials in the Medicinal Leech Select for Resistant Pathogens That Spread to Patients
Estudio experimental de microbiología y genómica comparada en la revista mBio (2018)
Resumen
Fluoroquinolones (FQs) and ciprofloxacin (Cp) are important antimicrobials that pollute the environment in trace amounts. Although Cp has been recommended as prophylaxis for patients undergoing leech therapy to prevent infections by the leech gut symbiont Aeromonas, a puzzling rise in Cp-resistant (Cpr) Aeromonas infections has been reported. We report on the effects of subtherapeutic FQ concentrations on bacteria in an environmental reservoir, the medicinal leech, and describe the presence of multiple antibiotic resistance mutations and a gain-of-function resistance gene. We link the rise of CprAeromonas isolates to exposure of the leech microbiota to very low levels of Cp (0.01 to 0.04 µg/ml), <1/100 of the clinical resistance breakpoint for Aeromonas Using competition experiments and comparative genomics of 37 strains, we determined the mechanisms of resistance in clinical and leech-derived Aeromonas isolates, traced their origin, and determined that the presence of merely 0.01 µg/ml Cp provides a strong competitive advantage for Cpr strains. Deep-sequencing the Cpr-conferring region of gyrA enabled tracing of the mutation-harboring Aeromonas population in archived gut samples, and an increase in the frequency of the Cpr-conferring mutation in 2011 coincides with the initial reports of CprAeromonas infections in patients receiving leech therapy.IMPORTANCE The role of subtherapeutic antimicrobial contamination in selecting for resistant strains has received increasing attention and is an important clinical matter. This study describes the relationship of resistant bacteria from the medicinal leech, Hirudo verbana, with patient infections following leech therapy. While our results highlight the need for alternative antibiotic therapies, the rise of Cpr bacteria demonstrates the importance of restricting the exposure of animals to antibiotics approved for veterinary use. The shift to a more resistant community and the dispersion of Cpr-conferring mechanisms via mobile elements occurred in a natural setting due to the presence of very low levels of fluoroquinolones, revealing the challenges of controlling the spread of antibiotic-resistant bacteria and highlighting the importance of a holistic approach in the management of antibiotic use.
Resumen tomado de PubMed (NCBI) para el registro citado, en el idioma original. La versión de referencia es la de la publicación original.
El resumen se deja sin traducir para conservar la redacción original de los autores.
Síntesis
Se investigó cómo concentraciones subterapéuticas de fluoroquinolonas afectan a bacterias de la sanguijuela medicinal (Hirudo verbana). Ensayos de competencia y genómica comparativa de 37 cepas mostraron que solo 0,01 µg/ml de ciprofloxacino confiere una fuerte ventaja competitiva a las cepas resistentes. El aumento en 2011 de la mutación de resistencia en gyrA coincidió con los primeros informes de infecciones por Aeromonas resistentes tras terapia con sanguijuelas. Los autores piden restringir la exposición de animales a antibióticos de uso veterinario.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Utilizando experimentos de competencia y genómica comparativa de 37 cepas, este estudio vincula el aumento reportado de infecciones por Aeromonas resistentes a ciprofloxacino después de la terapia con sanguijuelas con la exposición de la microbiota intestinal de la sanguijuela medicinal (Hirudo verbana) a niveles de fluoroquinolona muy bajos y subterapéuticos (0.01-0.04 ug/ml, por debajo de 1/100 del punto de corte de resistencia clínica), identificando mutaciones de resistencia en gyrA y un gen de resistencia con ganancia de función, y datando un aumento en la población resistente a alrededor de 2011. Esto es muy relevante y aleccionador para la hirudoterapia: Aeromonas es el principal simbionte intestinal de la sanguijuela detrás de la infección postaplicación de sanguijuelas, y el trabajo argumenta que la contaminación ambiental con trazas de antibióticos puede erosionar la misma profilaxis con ciprofloxacino utilizada para prevenir esas infecciones, reforzando la necesidad de una gestión del uso de antibióticos y de estrategias de profilaxis alternativas. Se trata de un estudio de microbiología mecanicista y genómica, no de un ensayo clínico; no mide las tasas de infección en pacientes bajo diferentes regímenes de profilaxis, por lo que sus implicaciones clínicas, aunque importantes, siguen siendo inferenciales.
Citación
Low-Level Antimicrobials in the Medicinal Leech Select for Resistant Pathogens That Spread to Patients.
Beka L et al. · mBio, 2018
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