Caracterització i identificació per mètodes moleculars de bacteris aïllats en ambients hospitalaris

Abstract

[cat] Aquest treball ha permès identificar i caracteritzar alguns bacteris potencials patògens nosocomials potencials resistents a antibiòtics betalactàmics i carbapenèmics mitjançant espectroscòpia de masses per MALDI-TOF i mètodes moleculars basats en l’amplificació i seqüenciació dels gens 16S rRNA o rpoD. El MALDI-TOF MS és una eina d'identificació ràpida basada en el perfil proteic, però no és prou discriminatori per resoldre a nivell d'espècie. Per aquest motiu, s'ha optat per realitzar la seqüenciació del gen 16S rRNA i, per a una major precisió en la identificació del gènere de Pseudomonas, del gen rpoD. En comparació, l'amplificació i seqüenciació del 16S rRNA i rpoD són mètodes més lents i laboriosos. Requereixen diverses etapes, com el creixement del bacteri, l'extracció de DNA, la realització de PCR, la comprovació de l'amplificació en un gel, la purificació de la mostra, una segona comprovació en gel, una reacció de seqüenciació, precipitació i finalment la seqüenciació. Per tant, és important fer una selecció d'eines basada en les necessitats específiques. El MALDI-TOF MS permet agrupar els bacteris, mentre que els mètodes moleculars permeten la caracterització filogenètica. Destaca la presència de membres del gènere de Pseudomonas, especialment de les espècies P. aeruginosa, P. mosselii i P. juntendi, així com del gènere de Stenotrophomonas, amb l’espècie S. maltophilia. Els índexs de biodiversitat mostren que l’ecosistema de l’hospital està caracteritzat per una gran diversitat, sense cap espècie dominant, i amb una distribució moderadament equilibrada de la biomassa entre les espècies. La cobertura estadística de les espècies de l’estudi és consistent, com indica l’índex de Chao-1. Com a perspectiva de futur, es recomana realitzar E-test i antibiogrames per avaluar el grau i el perfil de susceptibilitat de la multiresistència. A més, seria pertinent seqüenciar el genoma complet d’alguns dels aïllats obtinguts per analitzar els gens de resistència en detall i detectar, si escau, la presència de potencials nous gens de resistència.

[spa] Este trabajo ha permitido identificar y caracterizar algunas bacterias potenciales patógenas nosocomiales potenciales resistentes a antibióticos betalactámicos y carbapenémicos mediante espectroscopia de masas por MALDI-TOF y métodos moleculares basados en la amplificación y secuenciación de los genes 16S rRNA o rpoD. El MALDI-TOF MS es una herramienta de identificación rápida basada en el perfil proteico, pero no es suficientemente discriminatorio para resolver a nivel de especie. Por este motivo, se ha optado por realizar la secuenciación del gen 16S rRNA y, para una mayor precisión en la identificación del género de Pseudomonas, del gen rpoD. En comparación, la amplificación y secuenciación del 16S rRNA y rpoD son métodos más lentos y laboriosos. Requieren varias etapas, como el crecimiento de la bacteria, la extracción de DNA, la realización de PCR, la comprobación de la amplificación en un gel, la purificación de la muestra, una segunda comprobación en gel, una reacción de secuenciación, precipitación y finalmente la secuenciación. Por tanto, es importante hacer una selección de herramientas basada en las necesidades específicas. El MALDI-TOF MS permite agrupar las bacterias, mientras que los métodos moleculares permiten la caracterización filogenética. Destaca la presencia de miembros del género de Pseudomonas, especialmente de las especies P. aeruginosa, P. mosselii y P. juntendi, así como del género de Stenotrophomonas, con la especie S. maltophilia. Los índices de biodiversidad muestran que el ecosistema del hospital está caracterizado por una gran diversidad, sin especie dominante, y con una distribución moderadamente equilibrada de la biomasa entre las especies. La cobertura estadística de las especies del estudio es consistente, tal como indica el índice de Chao-1. Como perspectiva de futuro, se recomienda realizar E-test y antibiogramas para evaluar el grado y perfil susceptibilidad de la multiresistencia. Además, sería pertinente secuenciar el genoma completo de algunos de los aislados obtenidos para analizar los genes de resistencia en detalle y detectar, en su caso, la presencia de potenciales nuevos genes de resistencia.

[eng] This study has successfully identified and characterize potential nosocomial pathogenic bacteria that are potential resistant to beta-lactam and carbapenem antibiotics using both MALDI-TOF mass spectroscopy and molecular methods based on the amplification and sequencing of the 16S rRNA or rpoD genes. MALDI-TOF MS is a rapid identification tool based on protein profiling, however, it may not provide enough discrimination to identify bacteria at the species level. To address this limitation, sequencing of the 16S rRNA gene and, for more precise identification of the Pseudomonas genus, the rpoD gene were employed. In contrast, 16S rRNA and rpoD amplification and sequencing methods are slower and more laborious, involving multiple steps such as bacterial growth, DNA extraction, PCR, gel verification of amplification, sample purification, second gel verification, sequencing reaction, precipitation, and sequencing. Therefore, the selection of tools should be based on specific needs. MALDI-TOF MS allows for bacteria grouping, while molecular methods enable phylogenetic characterization. Notably, the presence of various Pseudomonas species, including P. aeruginosa, P. mosselii and P. juntendi, as well as the Stenotrophomonas genus, particularly S. maltophilia. Biodiversity indices revel that the hospital's ecosystem exhibits substantial diversity without any dominant species, and the biomass distribution between species is moderately balanced. The statistical coverage of the study species appears consistent, as indicated by the Chao-1 index. As a future perspective, it is recommended to perform E-test and antibiograms to assess the extent of multiresistance and the susceptibility profile. Additionally, sequencing the complete genome of selected isolates would be relevant to analyze resistance genes in detail and to detect the presence of potential new resistance genes if applicable.