Integrones de clase 3
IntroducciónLos integrones de clase 1 son elementos genéticos que desempeñan un papel importante en la diseminación global de la resistencia a los antibióticos, ya que pueden capturar casetes génicos de un vasto conjunto de genes de resistencia [1], y son residentes en diversos elementos móviles [2]. Todos los integrones de clase 1 poseen intI1, un gen que codifica una recombinasa específica del sitio (IntI1), responsable de la inserción y escisión de casetes génicos exógenos en el sitio de recombinación asociado al integrón (attI1). Los casetes génicos dentro del conjunto de integrones se transcriben a partir de un promotor (Pc) situado dentro de la secuencia codificante de intI1. Este sistema de captura de genes permite la generación de complejidad genómica y la adquisición de fenotipos adaptativos [3], incluyendo la resistencia a casi todas las clases conocidas de antibióticos [4].
Los integrones de clase 1 que están ampliamente distribuidos en patógenos de entornos clínicos (en adelante denominados integrones de clase 1 «clínicos») forman parte de un grupo más diverso de integrones de clase 1 que se encuentran en los cromosomas de bacterias ambientales [5]. Los integrones clínicos de clase 1 se encuentran incrustados en transposones y plásmidos conjugativos, lo que permite su rápida diseminación mediante la transferencia lateral de genes. Como consecuencia, los integrones de clase 1 se han extendido a casi todas las especies de patógenos Gram-negativos [6]. Dado que el integrón clínico de clase 1 ha desempeñado un papel tan importante en la propagación global de la resistencia a múltiples fármacos, es importante reconstruir su historia evolutiva para que podamos mitigar mejor la resistencia a los antibióticos, y obtener información sobre cómo las actividades humanas influyen en la evolución bacteriana.
Integrón de clase 1
ResumenLos genes de resistencia a los antibióticos (ARG) han acelerado las amenazas microbianas para la salud humana en la última década. Muchos genes pueden conferir resistencia, pero la evaluación de los riesgos sanitarios relativos de los GRA es compleja. Factores como la abundancia, la propensión a la transmisión lateral y la capacidad de los ARG para expresarse en los patógenos son importantes. Aquí, un análisis a nivel metagenómico de varios hábitats (6 tipos de hábitats, 4.572 muestras) detecta 2.561 ARGs que confieren colectivamente resistencia a 24 clases de antibióticos. Evaluamos cuantitativamente el riesgo para la salud de los humanos, definido como el riesgo de que los ARGs confundan el tratamiento clínico de los patógenos, de estos 2561 ARGs integrando la accesibilidad humana, la movilidad, la patogenicidad y la disponibilidad clínica. Nuestros resultados demuestran que el 23,78% de los ARGs suponen un riesgo para la salud, especialmente aquellos que confieren resistencia a múltiples fármacos. También calculamos los riesgos de resistencia a los antibióticos de todas las muestras en cuatro hábitats principales, y con el aprendizaje automático, mapeamos con éxito las amenazas de resistencia a los antibióticos en los hábitats marinos globales con más del 75% de precisión. Nuestro novedoso método para vigilar cuantitativamente el riesgo sanitario de los ARGs ayudará a gestionar una de las amenazas más importantes para la salud humana y animal.
Qué son los integrones
Pruebas de resistencia a los antibióticos: Las bacterias se colocan en platos con discos blancos, cada uno impregnado con un antibiótico diferente. Los anillos claros, como los de la izquierda, muestran que las bacterias no han crecido, lo que indica que estas bacterias no son resistentes. Las bacterias de la derecha son totalmente resistentes a todos los antibióticos probados, excepto a dos[1].
La resistencia a los antimicrobianos (RAM) se produce cuando los microbios desarrollan mecanismos que los protegen de los efectos de los antimicrobianos[2]. La resistencia a los antibióticos es un subconjunto de la RAM, que se aplica específicamente a las bacterias que se vuelven resistentes a los antibióticos[2].
Las infecciones debidas a la RAM causan millones de muertes cada año. Las infecciones causadas por microbios resistentes son más difíciles de tratar, ya que requieren dosis más altas de fármacos antimicrobianos o medicamentos alternativos que pueden resultar más tóxicos. Estos enfoques también pueden ser más costosos. Los microbios resistentes a múltiples antimicrobianos se denominan multirresistentes (MDR).
Todas las clases de microbios pueden desarrollar resistencia. Los hongos desarrollan resistencia a los antifúngicos. Los virus desarrollan resistencia antiviral. Los protozoos desarrollan resistencia a los antiprotozoos, y las bacterias evolucionan hacia la resistencia a los antibióticos. Las bacterias consideradas ampliamente resistentes a los fármacos (XDR) o totalmente resistentes a los fármacos (TDR) se denominan a veces «superbacterias»[3] La resistencia en las bacterias puede surgir de forma natural por mutación genética o porque una especie adquiere la resistencia de otra[4] La resistencia puede aparecer de forma espontánea debido a mutaciones aleatorias. Sin embargo, el uso prolongado de antimicrobianos parece fomentar la selección de mutaciones que pueden hacer que los antimicrobianos sean ineficaces[5].
Resistencia a los antimicrobianos
Tabla S1(DOCX 17 kb)Derechos y permisosImpresiones y permisosAcerca de este artículoCite este artículoKim, J.H., Kuppusamy, S., Kim, S.Y. et al. Occurrence of sulfonamide class of antibiotics resistance in Korean paddy so under long-term fertilization practices.
J Soils Sediments 17, 1618-1625 (2017). https://doi.org/10.1007/s11368-016-1640-xDownload citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard