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Alexander Tristancho Baró, Laura Eva Franco Fobe, Violeta Frutos Millán, Natalia Burillo Navarrete, Sara Sanz Sanz, Olga Algara Robles
La colonización por microorganismos multirresistentes en pacientes críticos o con patologías oncohematológicas es un factor de riesgo para el desarrollo de infección, con el consiguiente aumento en la estancia hospitalaria, costos al sistema sanitario y morbimortalidad. Klebsiella pneumoniae y Pseudomoas aeruginosa son particularmente relevantes a este respecto debido a su alta prevalencia como patógenos humanos, presencia de multirresistencia y factores de virulencia. Este trabajo evaluó la relación entre el pangenoma de cada una de estas dos especies, con su presencia como colonizantes o agentes de infección en muestras clínicas. Se empleó secuenciación de genoma completo. Los análisis bioinformáticos consistieron en control de calidad, ensamblado, anotación estructural y funcional, cálculo del pangenoma y estudio de asociación de genoma completo. Todas las muestras pasaron los controles de calidad necesarios. El análisis de pangenoma reveló un genoma accesorio del 65% y el 50% aproximadamente en K. pneumoniae y P. aeruginosa respectivamente. El gen flmA de K. pneumoniae se encontró en las cepas causantes de infección, respecto a las que solo eran colonizantes de forma estadísticamente significativa. De la misma forma, un gen codificante de una proteína hipotética, catalogado en este estudio como “group_128”, se encontró presente en las cepas colonizantes de P. aeruginosa. La caracterización de estos genes y su validación en cohortes más amplias podría contribuir al desarrollo de marcadores diagnósticos y pronósticos en este perfil de pacientes, contribuyendo a la optimización del uso de antimicrobianos y la reducción de la morbimortalidad asociada a la colonización por microrganismos multirresistentes.
Colonization by multidrug-resistant microorganisms in critically ill patients or those with onco-hematological diseases is a risk factor for the development of infections, leading to an increase in hospital stay, healthcare costs, and morbidity and mortality. Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa are particularly relevant in this regard due to their high prevalence as human pathogens, presence of multidrug resistance, and virulence factors. This study evaluated the relationship between the pangenome of each of these two species and their presence as colonizers or infectious agents in clinical samples. Whole-genome sequencing was used. Bioinformatic analyses included quality control, assembly, structural and functional annotation, pangenome calculation, and a genome-wide association study. All samples passed the necessary quality controls. Pangenome analysis revealed an accessory genome of approximately 65% in K. pneumoniae and 50% in P. aeruginosa. The flmA gene in K. pneumoniae was found in infection-causing strains compared to those that were merely colonizers, with statistical significance. Similarly, a gene encoding a hypothetical protein, identified in this study as «group_128,» was found in colonizing strains of P. aeruginosa. Characterizing these genes and validating them in larger cohorts could contribute to the development of diagnostic and prognostic markers in this patient profile, helping optimize antimicrobial use and reduce morbidity and mortality associated with colonization by multidrug-resistant microorganisms.
