El aumento del uso de vancomicina ha llevado a la aparición de Staphylococcus aureus intermedio de vancomicina (VISA). Para investigar el mecanismo del desarrollo de VISA, 39 cepas sensibles a la meticilina y 3 cepas de MRSA se trataron con vancomicina para inducir la no susceptibilidad y se analizaron mutaciones en seis genes. Todas las cepas fueron tratadas con vancomicina in vitro durante 60 días. Las CIM se determinaron mediante los métodos de dilución en agar y E-test. Luego se eliminó la vancomicina para evaluar la estabilidad de las cepas y mutaciones de VISA. Después de 60 días de tratamiento con vancomicina in vitro, se generaron 29/42 cepas VISA. Las secuencias completas de rpoB, vraS, graR, graS, walk y walR se compararon con las de las cepas parentales. Siete mutaciones sin sentido, incluidas cuatro mutaciones nuevas (L466S en rpoB, R232K en graS, I594M en walk y A111T en walR) se detectaron con frecuencia en cepas con vancomicina MIC ≥ 12 μg/mL. La prueba de tendencia de Jonckheere-Terpstra indicó que estas mutaciones podrían desempeñar un papel importante durante la evolución de VISA. Después del tratamiento con vancomicina, las cepas se pasaron a un medio libre de vancomicina durante otros 60 días y las CIM de todas las cepas disminuyeron. Nuestros resultados sugieren que rpoB, graS, walk y walR son más importantes que vraS y graR en el desarrollo de VISA.
Introducción
El Staphylococcus aureus resistente a múltiples antibióticos continúa siendo uno de los patógenos más comunes de infecciones tanto hospitalarias como comunitarias en todo el mundo (Klevens et al., 2007; Popovich et al., 2007; Hidron et al., 2008; Kallen et al. ., 2010). La infección por S. aureus resistente a la meticilina (MRSA), el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) y la hepatitis viral B son las tres principales enfermedades infecciosas en todo el mundo y representan una grave amenaza para la salud pública (Dantes et al., 2013). La vancomicina es el tratamiento antibiótico de primera línea para las infecciones por MRSA (Sieradzki et al., 1999; Deresinski, 2005; Moellering, 2005). Sin embargo, el mayor uso de vancomicina ha llevado a la aparición de S. aureus intermedio de vancomicina (VISA) (Hiramatsu et al., 1997b). Actualmente, el Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI) clasifica a S. aureus como sensible a la vancomicina (VSSA) (MIC ≤ 2 μg/mL), resistencia intermedia a la vancomicina (4–8 μg/mL) y resistente a la vancomicina (VRSA) (MIC ≥ 16 μg/mL) (Patel, 2014). VISA se ha informado con mayor frecuencia en todo el mundo y ha despertado una preocupación considerable (Hiramatsu et al., 1997a, 2002; Tenover y Moellering, 2007; Rishishwar et al., 2016).
VRSA surgió en 1997 debido a la adquisición del gen vanA de enterococos resistentes a la vancomicina (Hiramatsu et al., 1997a; Chang et al., 2003). Estudios previos indicaron que las mutaciones espontáneas juegan un papel importante en la evolución de la resistencia a los medicamentos (Drlica, 2003; Andersson y Hughes, 2014). Sin embargo, el mecanismo genético de la resistencia a la vancomicina en las cepas VISA no se ha identificado por completo (Cameron et al., 2016).
Se necesitan varias mutaciones en múltiples genes y sistemas de regulación de genes para lograr un fenotipo VISA. Se ha informado que varias alteraciones genéticas en sistemas reguladores de dos componentes están fuertemente asociadas con un fenotipo VISA, incluidas mutaciones en el operón vraSR (Mwangi et al., 2007), graRS (Howden et al., 2008b; Neoh et al., 2008; Cui et al., 2009) y walRK (Howden et al., 2011; Shoji et al., 2011). VraS puede servir como un interruptor para la actividad del “estímulo de la pared celular” (Gardete et al., 2012). Se descubrió que la mutación vraS I5N confiere resistencia heterogénea a la vancomicina cuando se introduce en una cepa de MRSA sensible a la vancomicina (Katayama et al., 2009).
Se sugirió la mutación graR N197S para convertir la cepa Mu3 en el fenotipo VISA (Neoh et al., 2008). Howden et al. confirmó que la mutación T136I en graS también es un mediador clave de la resistencia a la vancomicina (Howden et al., 2008b). La mutación G223D en walkK y la mutación K208R en walR se asociaron con un aumento de las MIC de vancomicina (Howden et al., 2011; Shoji et al., 2011). El gen rpoB, que codifica una subunidad de ARN polimerasa, también juega un papel importante en la evolución de VISA (Matsuo et al., 2011). La mutación H481Y en rpoB ha sido confirmada por experimentos de sustitución alélica para aumentar la resistencia a la vancomicina durante el desarrollo del fenotipo VISA en la cepa Mu3 (hVISA) (Matsuo et al., 2011).
La mayoría de los informes anteriores sobre el mecanismo genético del desarrollo de VISA se han centrado en las cepas clínicas de MRSA (Doddangoudar et al., 2012). El desarrollo de la no susceptibilidad a la vancomicina podría verse afectado por la resistencia a la meticilina u otros medicamentos, por lo que el desarrollo de VISA en cepas sensibles a la meticilina justifica la investigación.
En este estudio, 39 cepas de S. aureus sensibles a la meticilina y 3 de MRSA se trataron con concentraciones crecientes de vancomicina in vitro para investigar el mecanismo genético subyacente al desarrollo de la resistencia a la vancomicina. Los genes (rpoB, vraS, graSR y walkRK) importantes para el desarrollo de la no sensibilidad a la vancomicina se analizaron después de 60 días de tratamiento con vancomicina.