Métodos moleculares diferencian brotes de E. coli

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 27 Jan 2016

Debido a la importancia para la salud pública de las infecciones por Escherichia coli, productora de toxina Shiga (STEC), son esenciales los sistemas de vigilancia epidemiológica y moleculares para la detección temprana de brotes y en los últimos años, los rápidos avances en el uso de métodos de caracterización molecular han mejorado la vigilancia de la STEC y la detección de brotes.

Imagen: El sistema de PCR en tiempo real, BioMark HD (Fotografía cortesía de Fluidigm).

La aplicación de estas herramientas ayuda a identificar grupos de enfermedades, mejorar las definiciones de casos de brotes, facilitar la detección de casos, y vincular los casos humanos a fuentes ambientales. Para lograr estos resultados, los ensayos de caracterización molecular deben poseer el poder discriminatorio necesario para poder diferenciar entre las cepas bacterianas relacionadas y no relacionadas, tener una alta reproducibilidad y ser fáciles de realizar.

Un equipo de científicos dirigido por aquellos en el Laboratorio Provincial de Alberta para la Salud Pública (Calgary, AB, Canadá), evaluó la capacidad de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de alto rendimiento de 49 genes de virulencia, las variantes nt de un solo genoma del núcleo (SNV) o la agrupación k-mer, para discriminar entre los aislados de E. coli O157:H7 asociados con brotes o de aparición esporádica. Tres brotes y múltiples aislamientos esporádicos de la provincia de Alberta (Canadá) fueron incluidos en el estudio. Dos de los brotes se produjeron simultáneamente en 2014 y uno se presentó en el año 2012.

Se utilizó el sistema de PCR en tiempo real BioMark (Fluidigm; Sur de San Francisco, CA, EUA) para la amplificación de la PCR en tiempo real de 49 marcadores genéticos que utilizan matrices dinámicas 48.48 Las amplificaciones se realizaron utilizando los colorantes, 6-carboxifluoresceína (FAM) y 6-carboxi-2’, 4,4’, 5’,7,7’ éster de succinimidilo de hexaclorofluoresceína (HEX) marcados con sondas TaqMan. Todos los ensayos de amplificación incluyeron tanto controles positivos como negativos. La detección de genes Stx, stx1 y stx2, fue determinada utilizando un ensayos de PCR multiplex en tiempo real que consiste en dos reacciones separadas que se procesan en el Sistema de detección de Secuencia ABI Prism 7500FAST (Life Technologies, Inc.; Burlington, ON, Canadá).

Se emplearon la electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) y el análisis de repeticiones en tándem del número de variables multilocus (MLVA) como métodos de tipificación comparativos. Los perfiles de los genes de virulencia de los aislados de los acontecimientos de los brotes de 2012 y 2014 en Alberta y los aislamientos esporádicos contemporáneos eran casi idénticos; por lo tanto, el conjunto de genes de virulencia elegidos en el estudio era poco discriminatorio para diferenciar entre los grupos de brotes. En concordancia con los resultados de PFGE y MLVA, las variaciones en el nucleótido único del genoma principal (SNV), agrupó los aislados de las filogenias k-mer, de los brotes 2012 y 2014, como eventos diferentes. Las filogenias k-mer demostraron un mayor poder discriminatorio en comparación con los filogenias nucleares SNV.

Los autores concluyeron que la secuenciación del genoma completo (WGS) tiene un potencial importante para reemplazar los métodos de tipificación, considerados como el estándar de oro, actuales, como la PFGE para la vigilancia de rutina y la detección de los brotes entéricos. Este cambio se verá impulsado por las ventajas ofrecidas por la WGS como el aumento de poder discriminatorio y de la resolución genética. El estudio fue publicado el 26 de noviembre de 2015, en la revista Eurosurveillance.

Enlaces relacionados:

Alberta Provincial Laboratory for Public Health

Fluidigm

Life Technologies, Inc.