Secuenciación genómica para brotes recientes de shigelosis

La shigelosis es una infección gastrointestinal aguda causada por bacterias pertenecientes al género Shigella. La shigelosis es la tercera infección bacteriana entérica más común en los EUA, con 500.000 infecciones, 6.000 hospitalizaciones y 70 muertes cada año.

 

Existen cuatro especies de Shigella que causan shigelosis: Shigella dysenteriae, considerada la especie más virulenta debido a su capacidad para producir una potente citotoxina llamada toxina Shiga, mientras que S. flexneri, S. boydii y S. sonnei generalmente no producen toxina Shiga y, por lo tanto, causan formas leves de shigelosis.

 

Científicos del Departamento de Salud Pública de California (Richmond, CA, EUA) y sus colegas, identificaron 68 aislados humanos de Shigella sonnei de California (CA); 57 aislamientos relacionados con brotes desde 2014 hasta 2015 y 11 aislamientos archivados de 1980 a 2008, que fueron serotipificados por métodos estándar. Se realizó la detección mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de los genes stx1 y stx2 y el ensayo de neutralización celular Vero para confirmar la producción de la toxina Shiga.

 

El ADN fue extraído con un kit, Wizard Genomic DNA (Promega, Madison, WI, EUA). Se construyeron las bibliotecas de secuenciación usando el kit de preparación de bibliotecas, Nextera XT (Illumina Inc, San Diego, CA, EUA). La secuenciación se realizó utilizando química de secuenciación de 2 × 300 pb en un secuenciador, Illumina MiSeq. Se utilizó una filogenia basada en los polimorfismos de un solo nucleótido, de alta calidad (hqSNP), con el fin de determinar las relaciones genéticas entre las poblaciones locales de S. sonnei encontradas en California (CA) y su conexión con las cepas globales de S. sonnei.

 

El equipo encontró dos grupos en estos brotes: uno que impactó principalmente San Diego y el Valle de San Joaquín y uno más localizado en el Área de la Bahía de San Francisco. La cepa San Diego/San Joaquín ha estado en California desde al menos 2008. Sin embargo, algunos de los aislados habían sido infectados con un bacteriófago (un virus que ataca a las bacterias) que llevaba un gen de la toxina Shiga (stx) que se encuentra en las cepas más virulentas, S. flexneri y S. dysenteriae. Por el contrario, la cepa que afectó a San Francisco carecía del gen stx, pero contenía genes que le daban resistencia a la clase de antibióticos de fluoroquinolona, de amplio espectro. Los genes de resistencia a la fluoroquinolona fueron similares a los encontrados en cepas del sudeste asiático.

 

James P Watt, MD, MPH, el jefe de la División de Control de Enfermedades Transmisibles, dijo: “Las bacterias Shigella sonnei, normalmente causan una enfermedad menos grave y no se sabía que producían la toxina Shiga. El gen de la toxina fue adquirido, muy probablemente, por Shigella sonnei a través de intercambios genéticos con Escherichia coli y otras especies de Shigella. Descubrir un gen de la toxina funcional fue preocupante en este gran brote. Encontrar este gen plantea preocupaciones de que la enfermedad debida a Shigella sonnei podría volverse más severa en el futuro”. El estudio fue publicado el 21 de diciembre de 2016 en la revista mSphere.

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