Análisis genómico y evaluación de la susceptibilidad antimicrobiana en aislamientos de Porphyromonas gingivalis de Bogotá, Colombia
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Resumen
Antecedentes: La creciente resistencia de Porphyromonas gingivalis a los antibióticos representa un desafío significativo. Aunque a nivel global se considera una especie con baja resistencia, investigaciones recientes en EE. UU. han detectado cepas resistentes a clindamicina, macrólidos y tetraciclinas, vinculadas a genes específicos en su genoma. En Colombia, los datos son escasos; sin embargo, estudios previos indican una resistencia creciente a amoxicilina, clindamicina y metronidazol, sin que se haya explorado la relación con el perfil genético de cepas locales.
Objetivo: Caracterizar la resistencia antimicrobiana en aislamientos clínicos de P. gingivalis provenientes de pacientes con periodontitis.
Materiales y Métodos: Se analizaron 10 aislamientos clínicos de P. gingivalis procedentes de una colección institucional (exentos de revisión ética). La sensibilidad a antibióticos se evaluó mediante dilución en agar, siguiendo los estándares del CLSI, utilizando Bacteroides fragilis ATCC 25285 como control. Los resultados fenotípicos (CMI₅₀ y CMI₉₀) se expresaron en frecuencias porcentuales. Posteriormente, se extrajo ADN genómico, se secuenció con tecnología Illumina y se evaluó su calidad mediante FastQC. El ensamblaje se realizó con SPAdes y la anotación con Prokka. Los genes de resistencia se identificaron utilizando las bases de datos CARD y ResFinder (umbral de identidad >90%).
Resultados: Los aislamientos mostraron alta sensibilidad a la mayoría de los antibióticos: 100 % fueron sensibles a doxiciclina, tetraciclina, eritromicina, metronidazol y clindamicina (con valores bajos de CMI). Se observó un 10 % de resistencia a amoxicilina y a la combinación amoxicilina/ácido clavulánico, así como un 100 % de resistencia a gentamicina (CMI₅₀ y CMI₉₀ = 64 µg/mL). A nivel genómico, ResFinder no identificó genes de resistencia, mientras que CARD detectó el gen pgpB (asociado a resistencia a polimixinas) en el 100 % de las cepas. El gen H-NS se detectó en el 10 % de los aislamientos, coincidiendo con la única cepa resistente a amoxicilina/ácido clavulánico.
Conclusiones: P. gingivalis presentó una elevada sensibilidad a los antimicrobianos evaluados, con excepción de una resistencia total a gentamicina y parcial (10 %) a amoxicilina y amoxicilina/ácido clavulánico. La correlación entre el gen H-NS y el fenotipo resistente resalta la necesidad de monitorear la resistencia antimicrobiana y establecer correlaciones genotipo-fenotipo en cepas locales, con el fin de optimizar las estrategias terapéuticas.
Descripción
Abstract
Background: The increasing antibiotic resistance of Porphyromonas gingivalis represents a significant challenge. Although globally considered a species with low resistance, recent research in the USA has detected strains resistant to clindamycin, macrolides, and tetracyclines, linked to specific genes in its genome. In Colombia, data are scarce; however, previous studies indicate increasing resistance to amoxicillin, clindamycin, and metronidazole, without exploring the relationship with the genetic profile of local strains.
Objective: To characterize antimicrobial resistance in clinical isolates of P. gingivalis from patients with periodontitis.
Materials and Methods: Ten clinical isolates of P. gingivalis from an institutional collection (exempt from ethical review) were analyzed. Antibiotic susceptibility was assessed by agar dilution, following CLSI standards, using Bacteroides fragilis ATCC 25285 as a control. Phenotypic results (MIC₅₀ and MIC₉₀) were expressed as percentage frequencies. Genomic DNA was subsequently extracted, sequenced using Illumina technology, and quality assessed using FastQC. Assembly was performed using SPAdes and annotation using Prokka. Resistance genes were identified using the CARD and ResFinder databases (identity threshold >90%).
Results: The isolates showed high sensitivity to most antibiotics: 100% were susceptible to doxycycline, tetracycline, erythromycin, metronidazole, and clindamycin (with low MIC values). Ten% were resistant to amoxicillin and the amoxicillin/clavulanic acid combination, as well as 100% to gentamicin (MIC₅₀ and MIC₉₀ = 64 µg/mL). At the genomic level, ResFinder did not identify resistance genes, whereas CARD detected the pgpB gene (associated with polymyxin resistance) in 100% of strains. The H-NS gene was detected in 10% of isolates, coinciding with the only strain resistant to amoxicillin/clavulanic acid. Conclusions: P. gingivalis showed high susceptibility to the antimicrobials tested, with the exception of complete resistance to gentamicin and partial (10%) resistance to amoxicillin and amoxicillin/clavulanic acid. The correlation between the H-NS gene and the resistant phenotype highlights the need to monitor antimicrobial resistance and establish genotype-phenotype correlations in local strains in order to optimize therapeutic strategies.
Palabras clave
Porphyromonas gingivalis, Concentración mínima inhibitoria (CMI), Periodontitis, Gen, Resistoma
