A novel chromosomally encoded OXA-12-like β-lactamase variant (bla OXA-1433 ) in a new Aeromonas veronii sequence type (ST3591) from ready-to-eat oysters

Las bacterias son maestras de la adaptación, evolucionando constantemente nuevas formas de sobrevivir en entornos cambiantes. Una de sus herramientas de supervivencia más poderosas es la capacidad de resistir a los antibióticos, los medicamentos diseñados para matarlas. Esta resistencia no es solo un problema que se encuentra en los hospitales; circula libremente en ríos, océanos y en los alimentos que consumimos. Los mariscos, particularmente los moluscos como las ostras, viven en la intersección del mundo natural y el consumo humano. Debido a que las ostras filtran grandes cantidades de agua para alimentarse, pueden concentrar bacterias y material genético de su entorno. Esto las convierte en una ventana crítica para comprender cómo los genes de resistencia se mueven a través del medio ambiente y potencialmente llegan a las personas. Los científicos están cada vez más interesados en las bacterias que se encuentran en los mariscos listos para el consumo, no solo para garantizar la seguridad alimentaria, sino para rastrear la evolución natural de estos defensores microscópicos antes de que se conviertan en una amenaza para la salud humana.

En un estudio reciente, los investigadores examinaron ostras listas para el consumo de una fuente comercial en Florianópolis, Brasil, para ver qué bacterias transportaban. Entre las muestras, encontraron un tipo específico de bacteria llamada Aeromonas veronii. Si bien esta bacteria es común en entornos acuáticos, la que se encontró en estas ostras era inusual. Pertenecía a una familia genética, o tipo de secuencia, previamente desconocida, que los investigadores designaron como ST3591. Más importante aún, esta cepa específica mostró resistencia a una clase poderosa de antibióticos conocidos como carbapenémicos. Estos fármacos suelen considerarse un último recurso para tratar infecciones graves, por lo que encontrar una bacteria que pueda resistirlos en los alimentos es significativo. El equipo se propuso comprender exactamente cómo esta bacteria logró esta resistencia y de dónde provenían las instrucciones genéticas para ella.

Para resolver este misterio, los científicos utilizaron la secuenciación genética avanzada para leer el manual de instrucciones completo, o genoma, de la bacteria. Combinaron dos tecnologías de secuenciación diferentes para asegurar que capturaran cada detalle del ADN del organismo. Este mapa genético de alta calidad permitió identificar los genes específicos responsables de la resistencia a los antibióticos. Descubrieron que la bacteria portaba una nueva versión de un gen llamado blaOXA-1433. Este gen produce una enzima, un tipo de proteína que actúa como tijeras moleculares, capaz de cortar y destruir los antibióticos carbapenémicos. Los investigadores llamaron a esta nueva variante de la enzima OXA-1433. Es un pariente cercano de una enzima conocida llamada OXA-12, que comparte casi el 95 por ciento de sus bloques de construcción de aminoácidos, pero difiere en 13 puntos específicos. A pesar de estas pequeñas diferencias, la nueva enzima conservó las características estructurales esenciales necesarias para funcionar como una carbapenemasa, neutralizando eficazmente el fármaco.

El estudio fue más allá de la simple identificación del gen; investigó dónde vivía este gen dentro del ADN de la bacteria y si podía saltar fácilmente a otras bacterias. Los investigadores descubrieron que el gen blaOXA-1433 estaba incrustado directamente en el cromosoma principal de la bacteria, la biblioteca central de su información genética. Estaba rodeado de genes estables y esenciales que la bacteria necesita para sobrevivir, como aquellos involucrados en la construcción de su pared celular y la generación de energía. Crucialmente, el área alrededor de este gen de resistencia carecía de elementos genéticos móviles, como genes saltarines o plásmidos, que normalmente ayudan a la resistencia a propagarse rápidamente entre diferentes bacterias. Esto sugiere que la resistencia es una característica intrínseca y propia de este linaje bacteriano específico, en lugar de un rasgo adquirido recientemente que pudiera transmitirse fácilmente. El gen parece ser una parte estable de la historia evolutiva de la bacteria, mantenida a lo largo del tiempo dentro de este grupo de bacterias acuáticas.

Para confirmar que este nuevo gen era efectivamente la causa de la resistencia, el equipo realizó pruebas de laboratorio. Expusieron la bacteria al imipenem, un tipo de antibiótico carbapenémico, y observaron si las bacterias podían descomponerlo. Los resultados mostraron que la bacteria hidrolizó, o rompió, con éxito el antibiótico. También probaron si la resistencia dependía de iones metálicos, lo cual es una característica de una clase diferente de enzimas de resistencia. La prueba mostró que la resistencia se mantuvo fuerte incluso cuando se bloquearon los iones metálicos, confirmando que la enzima OXA-1433, que no depende de metales, era el agente activo. Este hallazgo descartó la posibilidad de que otro tipo de enzima, que la bacteria también portaba y que requiere metales para funcionar, fuera la causa principal de la resistencia.

El descubrimiento de este nuevo tipo de secuencia y su único gen de resistencia resalta la diversidad oculta de las bacterias que viven en nuestro suministro de alimentos. Los investigadores encontraron que esta cepa específica de Aeromonas veronii, con su nueva identidad genética y su resistencia cromosómica estable, representa una combinación de rasgos previamente desconocida en el medio ambiente. Si bien esta bacteria en particular no es actualmente una causa importante de enfermedades humanas, su presencia en las ostras listas para el consumo sirve como un recordatorio de que los ecosistemas acuáticos son reservorios dinámicos de innovación genética. El estudio sugiere que la evolución de la resistencia a los antibióticos es un proceso natural continuo que ocurre en la cadena alimentaria, impulsado por la constante adaptación de las bacterias a sus entornos. Al monitorear estos cambios en los mariscos, los científicos pueden comprender mejor los orígenes y la estabilidad de los genes de resistencia, proporcionando una imagen más clara de cómo evolucionan estos defensores microscópicos antes de que lleguen a encontrarse con un paciente humano.