Proteínas de membrana externa (Omp) de Acinetobacter baumannii. Papel en virulencia y resistencia a by Rec biomed

Proteínas de membrana externa (Omp) de Acinetobacter baumannii. Papel en virulencia y resistencia a antibióticos. Alberto García en colaboración con el Instituto de biomedicina de Sevilla IBiS y el departamento de microbiología de la facultad de biología de la universidad de Sevilla.

RESUMEN Debido al aumento de la patogenecidad y resistencia a antibióticos, al alto grado de mortalidad y el número creciente de infecciones nosocomiales hacen de Acinetobacter baumannii un importante patógeno humano. Numerosas investigaciones han permitido que en esta revisión se expongan las principales enfermedades, formación del biofilm, las superficies de adhesión tanto bióticas como abióticas, los factores de virulencia y los mecanismos de resistencia a antibióticos más característicos desde proteínas de membrana externa (Omps), modificación de enzimas y mutaciones genéticas a bombas de expulsión de antibióticos en A. baumannii.

INTRODUCCIÓN El género Acinetobacter está compuesto por bacterias gran negativas de forma bacilar/cocobacilo, aerobios estrictos, no fermentadores de glucosa y distribuido ampliamente en la naturaleza con gran importancia en el suelo donde contribuyen a su mineralización. Generalmente no patogénicos en individuos sanos y clasificados en 3 subgrupos: -

Acinetobacter calcoaceticus-baumaniix: complejo oxidante de la glucosa, no hemolítico. A. lwoffii: negativo a la glucosa, no hemolítico. A. haemolyticus: hemolítico.

El género Acinetobacter posee una distribución ecológica amplia encontrando muestras de cepas aisladas sobre agua, animales y en el suelo además de formar parte de la microbiota normal en humanos. El grupo que constituye A. calcoaceticus-baumanniix está representado por cepas aisladas en ambientes clínicos, equipamiento y personal médico y sobre pacientes hospitalizados que presentan en general resistencia a la mayoría de antibióticos y donde también podemos encontrar cepas como ATCC 19606 y ATCC 17978 (sensibles a la mayoría de antibióticos). Otro grupo está formado por A. johsonii, A. lowffi y A. radioresistens que se pueden encontrar sobre animales, alimentos en mal estado y formando parte de la flora normal. El último grupo está compuesto por cepas de A. calcoaceticus y A. johnsonii, generalmente sensible a distintos antibióticos pero que junto a A. radioresistens del grupo anterior se encontraron en 2011 cepas con genes de resistencia a carbapenemas. En esta revisión nos centraremos en A. baumannii, perteneciente al grupo A. calcoaceticus-baumaniix y diferenciable por la aparición de OXA-51. Es un importante patógeno nosocomial debido al aumento de infecciones y la emergencia de cepas multirresistente en las últimas 3 décadas.

A. baumannii es capaz de sobrevivir en ambientes hospitalarios gracias a que es capaz de interactuar con diferentes superficies ya sean bióticas o abióticas. Dentro de las superficies biológicas encontramos: células epiteliales humanas, filamentos de Candida albicans o Helicobacter pylori que forma parte de la microbiota humana y sirve como reservorio en infecciones causadas por Acinetobacter. Las superficies abióticas incluyen dentro del entorno hospitalario: muebles, ropa y equipo médico. Suponen un gran problema en procesos quirúrgicos, respiración mecánica y transplantes. La capacidad de algunas cepas de relevancia clínica a sobrevivir largos periodos de tiempo en condiciones de estrés hídrico sobre superficies abióticas, la resistencia a antibióticos, la persistencia en ambientes clínicos y algunas formas de enfermedad se deben en gran medida a la capacidad de formar biofilm 1. Tipos de infecciones causadas por A. baumannii Debido a la adherencia y la formación de biofilm, al aumento de resistencia a antimicrobianos, la capacidad para sobrevivir en ambientes con baja humedad y la persistencia en ambientes hospitalarios hacen que A. baumannii debe ser considerado un patógeno de gran relevancia clínica. El número de infecciones producidas en las tres últimas décadas se ha visto aumentado debido a las características antes mencionadas y hace la eliminación de A. baumannii de ambientes clínicos una tarea difícil. Las enfermedades causadas se enumeran a continuación con la ayuda de la FIGURA 1. Neumonía nosocomial. Ocurre comúnmente en áreas de cuidados intensivos. En pacientes que reciben ventilación mecánica. A. baumannii puede sobrevivir largos periodos de tiempo en el equipo de respiración asistida. Es más frecuente que los casos de pneumonía adquiridas en la comunidad y la exposición al patógeno deriva en una tasa de mortalidad mayor, comprendida entre 40-70%. En España A. baumannii es la tercera causa de pneumonía más común después de Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus. Del 3 al 5 % de las pneumonías de origen nosocomial son causadas por Acinetobacter spp pudiendo llegar al 15-24% en otros estudios. Que los porcentajes sean tan variables se debe principalmente al uso de mecanismos de ventilación y su correcta desinfección. Infecciones del torrente sanguíneo o bacteremia. Estudios recientes demuestran como de un total de 903 pacientes con infecciones de sangre adquirida en unidades de cuidados intensivos 108 o lo que es lo mismo el 10,03%, son producidos por A. baumannii. Las zonas más comunes por las que ocurre la infección del torrente sanguíneo por A. baumannii son las vías respiratorias inferiores y lugares expuestos a dispositivos intravasculares. La tasa de mortalidad comprende 28-43% de los casos de infección y se debe principalmente a factores de riesgo asociados a procedimientos invasivos e inmunodepresión mientras que infecciones adquiridas en la comunidad poseen una menor tasa de mortalidad de alrededor de un 16.3%. Las bacteremias son causadas principalmente por A. baumannii y A. nosocomialis resistente a carbapenemas, CRAB y CRAN respectivamente siendo CRAB resistente a la mayoría de antibióticos usados en la clínica y generan mayor probabilidad de mortalidad. Infecciones de tejidos blandos y sobre la piel. Es difícil diferenciar entre infección y colonización en estos casos y son generalmente poco comunes. El principal problema radica y está bien documentado que A. baumannii actúa como un importante patógeno

oportunista en unidades de quemados, afectando principalmente en focos militarizados. La tasa de mortalidad está aún sin determinar debido a que de los 8 soldados hospitalizados con infecciones de este tipo murió uno de ellos pero no se puede establecer como muerte debida a la infección debido a que ingreso herido de bala. Meningitis. Ocurre como el resto de enfermedades nosocomiales pero en este caso generalmente tras intervenciones quirúrgicas intracraneales. La exposición al patógeno se debe a ambientes colonizados por el patógeno como es el caso de los quirófanos o bien a través de utensilios médicos mal desinfectados utilizados en la intervención. Los efectos producidos por A. baumanni son los mismos que en el resto de meningitis bacteriana (Fiebre, alteraciones de la consciencia, dolor de cabeza y convulsiones) y representan el 10.9% de los casos de meningitis bacteriana. Los datos en cuanto a tasa de mortalidad asociado con meningitis postquirúrgica no son representativos debido al bajo número de estudios y pacientes en los que se han realizado el seguimiento. Varios estudios en los años 2007-2008 estiman la tasa de mortalidad entre 33-75%. Osteomielitis. Ha sido estudiado recientemente. A pesar de no encontrar casos de enfermedad adquiridos en la sociedad, está bien documentado el efecto de A. baumannii en personal militar después de sufrir algún traumatismo. Es el caso de un hombre de 55 años de edad, sufrió una lesión en Iraq debido a una granada que le fracturó el fémur. El seguimiento del paciente demostró un aumento de leucocitos y eritrocitos por μL muy por encima de los parámetros normales, radiografías posteriores demostraron la existencia de gas en los tejidos blandos circundantes al fémur y un aumento de actividad leucocitaria confirmando en último lugar la infección por A. baumannii. Otros estudios llevados a cabo en una unidad de cuidados intensivos también en Iraq confirmaron la existencia de osteomielitis en 18 soldados de los cuales, tres se asociaban con bacteremias. La tasa de mortalidad es del 0% lo que se debe al bajo número de estudios. Endocarditis. Existen dos tipos de endocarditis, infecciosa y no infecciosa y hacen referencia a un proceso inflamatorio localizado en el revestimiento interno de las cámaras y válvulas bien sea nativas o protésicos-cardíacas debido o no a un agente microbiano. Es poco frecuente que sea producido por A. baumannii aunque hay casos aislados ocurridos tras intervenciones con catéteres intravasculares y válvulas cardiacas. La tasa de mortalidad media por infecciones producidas por A. baumannii asciende a un total de 19-54 %

FIGURA 1. Enfermedades producidas por A. baumannii.

2. Factores de virulencia en A. baumannii. Se conoce a los factores de virulencia como cualquier componente de origen bacteriano que causa una enfermedad o potencia la capacidad de hacerlo. Se excluyen todos aquellos elementos necesarios para el desarrollo. Los factores de virulencia pueden estar codificados por plásmidos, transposones o en islas de patogenecidad y están regulados en gran medida por señales ambientales reconocidas por el patógeno. Comparado con otros patógenos gram-negativos se han identificado en A. baumannii pocos factores de virulencia, que quedan representados en la FIGURA 2. -

Lipopolisacáridos (LPS). Aparece en la membrana externa de bacterias grannegativas. Tiene 3 componentes que son: lípido A, núcleo o core y antígeno O.. El lípido A y el oligosacárido O (endotoxina) desencadenan la respuesta inmunitaria. En A. baumannii se ha comprobado como mutantes carentes del gen lpsB presentan menos resistencia en el suero y menos supervivencia en infecciones de tejidos blandos demostrando el papel que juega el LPS en la patogénesis bacteriana. Las funciones más destacadas que confieren una mayor patogenecidad son la evasión del sistema inmune y la activación de la respuesta inflamatoria.

Polisacáridos de la cápsula. La cápsula es una capa rígida e impermeable que recubre a algunas bacterias y que está compuesta principalmente por glicoproteínas y polisacáridos. En A. baumannii se han determinado dos factores de virulencia mediante el estudio con mutantes en los genes ptk y epsA en los que se ha insertado un transposón. Los fenotipos en los que no se expresan dichos genes están carentes de varios polisacáridos, impidiendo el crecimiento en ascitis y suero. Las principales funciones de los polisacáridos de la capsula se resumen en: evasión del sistema inmune y crecimiento en ascitis y suero.

PBPs (Penicillin-Binding Proteins). Las proteínas ligadoras de penicilina son las encargadas de la biosíntesis de peptidoglicano, contribuyen en la formación de la pared celular bacteriana cuya principal función es dar estabilidad a la célula. Es bien conocida la implicación de PBP 7/8 en la patogénesis de infecciones producidas por A. baumannii debido a que mutantes en el gen pbpG que codifica para estas enzimas muestran una disminución de la supervivencia en ascitis humana, infecciones de tejidos blandos, neumonía en ratones y 90% de mortalidad en suero humano in vitro. Se ha demostrado a partir de la expresión de pbpG como la ausencia de PBP 7/8 o lo que es lo mismo, defectos en la síntesis de peptidoglicano se traduce en una mayor sensibilidad de A.baumannii tanto en el tratamiento con antibióticos como a las defensas del hospedador.

Fosfolipasas. Son enzimas encargadas de la escisión de fosfolípidos y se toman en cuenta como factores de virulencia debido a la capacidad de producir la lisis de las células hospedadoras y facilitar la invasión de las células degradando la membrana plasmática. Diferenciamos entre dos enzimas: fosfolipasa D, con función de supervivencia en el suero e invasión de células epiteliales; y fosfolipasa C, que es secretada por la bacteria y produce muerte celular.

Vesículas secretadas por la membrana externa (OMVs). Son vesículas exclusivas de bacterias gram-negativas que intervienen en la secreción de fosfolípidos, proteínas al espacio periplásmico, LPS e incluso factores de virulencia. Participa en otros procesos como en la transferencia horizontal de genes OXA24, que son carbapenemasas por lo que juegan un papel muy importante en la resistencia a antibióticos. Además de proteger a la bacteria del sistema inmune del hospedador y permitir que otros factores de virulencia como OmpA penetren en el interior de las células eucariotas produciendo entre otros efectos la muerte celular.

OmpA. La proteína A de la membrana externa en A.baumannii (OmpA) suscita gran interés debido a que es la proteína de superficie más abundante y juega un importante papel en la permeabilidad a antibióticos y moléculas pequeñas así como desempeñar funciones en la patogénesis bacteriana induciendo la muerte de células del hospedador. Tiene un peso molecular de aproximadamente 37 kDa. Por tanto podemos decir que es responsable de la adherencia, participando en la formación del biofilm y la invasión de células epiteliales durante la colonización e infección.

Se ha estudiado la interacción de la cepa A. baumannii ATCC 19606 con células del epitelio alveolar A549 debido a que pueden servir como diana en infecciones respiratorias causadas por este patógeno. Los efectos de la infección se resumen en un redondeamiento de las células, perdida de proyecciones y finalmente la separación celular que deriva en la rotura del epitelio. Varios estudios han demostrado como determinadas cepas de A. baumannii causan muerte celular en células epiteliales del pulmón debido a cambios de la concentración de calcio citosólico, liberación de citoquinas proinflamatorias y estrés oxidativo. El aumento de calcio intracelular se produce desde el retículo endoplasmático y la mitocondria que produce la activación de calpaína y caspasa-3. Se ha visto como OmpA alcanza la mitocondria y produce la liberación de citocromo c y factores inductores de apoptosis (AIF). Las citoquinas proinflamatorias y estrés oxidativo son mecanismos con los que se posibilita la apoptosis combatiendo a moléculas preventivas de la muerte celular como son TNF-α , antioxidantes y bloqueadores de interleucina-6. Existen mecanismos endógenos que desencadenan la muerte celular, consisten en la liberación de óxido nítrico NO que estimula la liberación de reactive oxygen species (ROS) mitocondrial y peróxido de hidrogeno que actúa como elementos proapoptóticos. El óxido nítrico por si solo también inhibe la respiración mitocondrial y reacciona con ROS para formar peroxinitrito que es muy citotóxico. Está demostrado que cepas de A. baumannii consiguen activar la apoptosis independiente a la vía de las caspasas anteriormente expuesta mediante la producción de NO y la generación de ROS desembocando la muerte celular. Se sugiere que OmpA posee un dominio que interactúa con el peptidoglicano mediante uniones no covalentes, además, se introduce en el interior de las células eucariotas mediante la acción de vesículas de membrana externa (OMVs) que facilitan su patogenecidad induciendo citotoxicidad y apoptosis de las células del epitelio mediante

la activación de receptores de muerte celular y activación de caspasas. Estas características son muy importantes para la supervivencia del patógeno. Los efectos citotóxicos producidos por A. baumannii se debe a la actividad de toxinas extracelulares. Estas toxinas nos están totalmente definidas pero se ha demostrado como OmpA es el más potente factor de virulencia en A. baumannii, por tanto, no solo son porinas que permiten el paso de moléculas pequeñas sino que al ser liberados al medio mediante vesículas extracelulares (OMVs) induce los nombrados efectos citotóxicos en la célula hospedadora. -

Además de los factores mencionados existen estructuras relacionadas con la patogenecidad. Debemos referirnos a la formación de biofilm, Son proteínas muy conservadas y son necesarias para la interacción entre células.

Los genes responsables de la formación del biofilm y la adherencia a superficies abióticas siguen siendo actualmente estudiados. Los primeros estudios revelaron que en cepa de A. baumannii 19606 la producción de pili esta mediado por el sistema de montaje de la chaperona guía CsuA/BABCDE. Posteriormente se descubrió que en la interacción con células del epitelio bronquial la cepa de A. baumannii 19606 tenía la capacidad de producir pilis de forma alternativa a los genes anteriormente mencionados. Otros tipos de pili se encuentran en la cepa de A. baumannii ATCC 17978, son más largos, delgados y tienden a agruparse además de formar biofilm claramente mas laxo. Estas características se deben a la ausencia de CsuA/B. Existen cepas con pilis similares a los observados en Staphylococcos, son producto de proteínas asociadas a la formación de biofilm denominadas Bap, aparecen en la cepa de A. baumannii 307-0294 y la pérdida de una proteína de gran tamaño de la membrana externa resulta en una disminución del volumen y el grosos de la biopelícula.

FIGURA 2. Factores de virulencia en A. baumannii.

3. Resistencia a antibióticos. La importancia como patógeno humano de A. baumannii se debe a diversos factores antes comentados, pero en las tres últimas décadas es motivo de preocupación el gran incremento de la resistencia a antibióticos. La habilidad de A. baumannii de adquirir mecanismos de resistencia a antibióticos se debe fundamentalmente a la plasticidad de su genoma y a los efectos en la patogénesis. A. baumannii puede persistir largos periodos de tiempo en ambientes hospitalarios, lo que ha favorecido la ganancia de resistencias y aparición de cepas multirresistentes. Los mecanismos de resistencia se exponen en la figura 3 y serán comentados y relacionados con los datos del estudio a lo largo de esta revisión. Los genes determinantes de la resistencia no solo se encuentran en el cromosoma sino que aparecen en forma de plásmidos e islas de patogenecidad lo que facilita la transferencia horizontal de genes. Las funciones principales son reducir la acumulación de antibióticos en el interior celular combinando la disminución del número de porinas junto con el aumento de número y actividad de las bombas de expulsión. La activación de las bombas es un proceso dependiente de energía que es compensado por la supervivencia de la bacteria en un alto número de substratos. 1. Los transportadores de expulsión de antibióticos representan una protección evolutiva y se subdividen en diferentes familias que incluyen: Superfamilia ABC: Consiste en transportadores de entrada y salida de sustancias donde para funcionar como bombas de flujo es necesario la hidrólisis de ATP. Estan formados por dos dominios integrales de membrana y dos dominios citoplasmáticos, los tipos que internalizan solutos poseen además un dominio extracelular que funciona como receptor de sustancias. Estos canales están asociados con fenotipos bacterianos que presentan resistencia a antibióticos. Superfamilia MF: Son transportadores de membrana involucrados en el simporte, antiporte y uniporte de sustratos compuestos por una sola proteina. Se han identificado cinco grupos encargados de resistencia a drogas, entrada de azúcares, internalización de intermediarios del ciclo de Krebs, antiporte de fosfato y entrada de oligosacáridos. En los casos de resistencia a antibióticos se ha demostrado como contienen 12-14 segmentos extracelulares, que dependiente de fuerza proton motriz permite la expulsión de antibióticos. Ej: tet(A) y tet (B). Familia SMR: Esta familia de “small multidrug resistance” son tranportadores secundarios de alrededor de 110 aminoácidos de longitud con cuatro dominios transmembrana. Utilizan la fuerza protón motriz. Superfamilia MATE: Transportadores de expulsión de compuestos tóxicos y antibióticos compuestos por 450 aminoácidos de longitud y 12 dominios transmembrana. Utilizan gradiente electroquímico de Na+ o H+. Ej: AdeM Superfamilia RND: Son tranportadores en la membrana interna, dependientes

de fuerza protón motriz, actúan de forma colaborativa con proteínas de membrana externa (Omps) para permitir la expulsión de antibióticos a través de la membrana interna y externa.

1. Bombas de Flujo. - AdeABC. Esta bomba de flujo forma parte de los transportadores de la familia RND. Fue inicialmente identificado en cepas de A. baumanni BM4454 en el tracto urinario confiriendo resistencia a aminoglucosidos. Está compuesto por trés elementos, AdeB (12 segmentos transmembrana) y AdeA (Proteína de fusión de membranas) que se transcriben juntos y AdeC que es una proteína de membrana externa que se transcribe independiente. La expresión de los genes está regulado por un sistema de dos componentes llamado AdeRS con una kinasa sensora (AdeS) y su regulador de respuesta asociado (AdeR). Se han demostrado como la pérdida o inactivación de genes AdeB producen la pérdida de la resistencia a antibióticos mientras que los mismos procesos en AdeC no resultan en una disminución de resistencia. Dentro del perfil de sustratos que expulsan al exterior celular, se incluyen β-lactámicos como los carbapenemes, aminoglucósidos, eritromicina, cloramfenicol, tetraciclinas, fluoroquinolonas, trimetoprima, bromuro de etidio y tigeciclina. - Tet A/B. Son bombas de flujo que funcionan como transportadores espefícicos asociados a la resistencia a tetraciclina. Pertenecen al grupo de la superfamilia MF. Mientras que los genes tet(A) confieren resistencia a tetraciclina, tet(B) lo hace a tetraciclina y a minociclina. Es un mecanismo de resistencia que aparece por transferencia horizontal de genes entre bacterias que comparten un mismo nicho ecológico confiriendo protección ribosomal. Se ha determinado que el gen tet(X) codifica para una proteína que modifica químicamente al antibiótico en presencia de oxígeno y NADPH, siendo este el único ejemplo descrito de este tipo de resistencia a las tetraciclinas los genes tet codifican para proteínas asociadas a membrana que exportan tetraciclinas fuera de la célula mediante su intercambio por protones en un complejo antiporte tetraciclina/catión. A día de hoy el tratamiento en infecciones producidas por A. baumannii multirresistentes se utiliza una glicilciclina, un derivado de minociclina denominado tigeciclina. 2. Enzimas inactivadoras. - Carbapenemasas. En esta revisión nos centraremos en las carbapenemasas OXA, que son un tipo de β-lactamasas clase D (confieren resistencia a ampicilina y son pobremente inhibidas por ácido clavulánico). La primera carbapenemasa de este tipo fue OXA23 en 1985 y posteriormente también de gran relevancia OXA (40-51-58-143) codificados en plásmidos transferibles, lo que facilita la transferencia horizontal de estos

genes. Están involucrados en la resistencia a imipenem. La aparición de estas proteínas es muy variable según la región donde se realicen los estudios pero se ha demostrado el alto grado de prevalencia de OXA23. Hay gran homología entre éstas β-lactamasas, como ejemplo mencionar dos grupos OXA23-27 y OXA24-25-26 que presentan un 99% y 98% de homología en aminoácidos respectivamente aunque entre ellos puede disminuir a 60%. Se ha determinado que la expresión aumentada de OXA-51/OXA-69 conlleva a la disminución de los niveles de sensibilidad a ceftazidima y carbapenemas. - Otras β-Lactamasas. Pueden ser especificas para penicilina o cefalosporinas, mientras que otras tienen un espectro amplio de actividad, incluyendo algunas capaces de inactivar la mayoría de antibióticos β-lactámicos (BLEE). Las β-lactamasas de espectro extendido (BLEE)sin un grupo problemático porque con frecuencia están codificados en plásmidos y pueden transferirse de un organismo a otro. En A. baumannii se han realizado pocos estudios entre los que se incluyen las serin βlactamasas (β-laclamasas de clase A) TEM, SHV, CTX-M, VEB y PER. Confieren resistencia a penicilina pero además estas últimas décadas han fovorecido la selección positiva de TEM y SHV capaces de hidrolizar cefalosporinas de tercera generación como cefotaxima, una característica común es su sensibilidad ante ácido clavulánico. Otro tipo de Serin β-lactamasas son las denominadas AmpC que funcionan principalmente como cefalosporinasas. Generalmente provienen de genes plamídicos inducibles en respuesta a algunos estimulos como la presentación del antibiótico. Se ha demostrado que confiere resistencia hasta a cefalosporinas de cuarta generación como cefepime en pruebas realizadas en A. baumannii ADC-56. β-lactamasas clase B (Metalo β-lactamasas dependientes de zinc). Con alta actividad hidrolítica para todos los β-lactámicos excepto monobactan y aztreonam. En A. baumannii se han detectado los tipos IMP, VIM y SIM que generan resistencia a imipenem.

3. Porinas. La pérdida de un bajo número de Omps resulta en un aumento de la resistencia a imipenem y meropenem como podemos ver en los siguientes ejemplos. CarO. Es una proteína de 29 kDa involucrada en la resistencia a carbapenemas. Forma un canal (barril-β) en la membrana externa encargado de la captación selectiva de Lornitina y otros aminoácidos básicos pero también de la entrada de carbapenemas. La expresión de CarO está regulada por la temperatura. La perdida de esta proteína no sólo conlleva cambios en la permeabilidad a L-orn si no que las cepas muestran un aumento de la resistencia a carbapenemas. Se asocia con la resistencia a imipenen por no tener sitio de unión específico, funcionando como un canal inespecífico para este tipo de moléculas. El transportador Omp25 (25 kDa) parece tener las mismas propiedades pero carece de la capacidad para formar poros. Omp 33-36. Proteínas implicadas en la resistencia a carbapenemas, concretamente a imipenem. Son porinas y al igual que CarO la disminución en la membrana externa implica la reducción de la permeabilidad. Estudios demuestran como una sobreexpresión de estas proteínas desenvoca en un aumento de sensibilidad a βlactámicos.

OprD. Es una proteína de la membrana externa de 43 kDa, homologa a OprD de Pseudomonas aeruginosa. Es una porina que se asociaba a la resistencia a carbapenemas. Estudios más reciente han confirmado que la ausencia por si sola de esta proteína no es suficiente para generar resistencia a carbapenemas. Estos estudios se han realizado mediante la ruptura de los genes que codifican a OprD con la consiguiente disminución de la expresión, se sometieron las cepas a microdiluciones de carbapenemas (Imipenem y meropenen) constatando que mostraban concentraciones mínimas inhibitorias MICs similares a las cepas control con expresión normal de OprD. OmpW. La expresión disminuida de OmpW (22 kDa) ha sido descrita en un mutante de A. baumannii resistente a colistina in vitro.

Figura 4. Principales Omps implicadas en la resistencia a antibióticos. Peso molecular orientativo

4. Modificación de la diana. -

Resistencia a Colistina (mutaciones de lpxA y pmrAB)

Las Polimixinas (Colistina y polimixina B) Son antibióticos que aumentan la permeabilidad de la membrana en bacilos gram-negativos induciendo la muerte celular. Los mecanismos de resistencia se basan en modificaciones en la biosíntesis del Lípido A de forma que se imposibilita la unión de la polimixina. Mutaciones en los genes pmrA y pmrB conduce a la expresión alterada de un conjunto de genes implicados en la modificación del lípido A. Otros estudios realizados en cepas de A. baumannii ATCC 19606 resistentes a colistina carecen de mutaciones en pmrA o pmrB, en su lugar presentan una gran delección de 90 nucleótidos dentro de lpxA que resulta en una prematura traducción de LpxA. lpxA es necesaria para codificar a la UDP-Nacetilglucosamina aciltransferasa que cataliza el primer paso en la biosíntesis del lípido A, y por lo tanto del lipopolisacárido. Variaciones en el LPS generan resistencia a polimixinas impidiendo su anclaje.

- Resistencia a Fluoroquinolonas. (Mutaciones de gyrA, parC y presencia de genes qnr). Las Fluoroquinolonas son antibióticos de amplio espectro, inhiben a girasa (topoisomerasa II) y topoisomerasa IV bacterianas que son enzimas requeridas en la replicación del ADN bacteriano. El principal mecanismo de resistencia consiste en modificaciones de las enzimas diana de fluoroquinolonas como son GyrA y ParC. Existe resistencia a quinolonas mediada por plásmidos que llevan genes qnr. Estos genes codifican un pentapéptido repetitivo que bloquea la acción de ciprofloxacina entre otras quinolonas. Actualmente existen tres familias de plásmidos qnr, que serían qnrA, qnrB y qnrS cuyas secuencias de nucleótidos difieren en un 40% o más.

5. Enzimas modificadoras - Resistencia a Aminoglucosidos. (Enzimas AAC, AMP y APH). La eficacia de los aminoglucósidos se ha reducido mucho debido a la diseminación de la resistencia, las bacterias se hicieron cada vez más resistentes a los aminoglucósidos adquiriendo genes codificados por plásmidos. Dentro de los mecanismos de resistencia a aminoglucósidos los mas usados son las enzimas modificadoras. Debido a que el mecanismo de captación de aminoglucosidos necesita de la resoiración, todas las bacterias anaeróbias son resistentes. Las enzimas modificadoras son: Aminoglucosido N-acetiltransferasas (AACs), Aminoglucósido O-nucleotidiltranferasas (ANTs) y Aminoglucosidos Ofosfotransferasas (APHs). -

AACs. Son enzimas que catalizan la acetilación de grupos –NH2 del aminoglucósido usando acetil coenzima A. La más común en A. baumannii es AAC (2’)-Ib. APH. Son enzimas que catalizan la transferencia de grupos fosfato a la molécula de aminoglucósido. La más común en A. baumannii es APH(3’) codificada por los genes aphA-6. ANT. Son enzimas que catalizan la transferencia de grupos AMP a grupos hidroxilo del aminoglucósido a partir de la hidrólisis de ATP. La más común en A. baumannii es ANT (2’’) codificada por los genes ant(2")-Ia.

FIGURA 3. Mecanismos de resistencia a antibi贸ticos.

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REFERENCIAS

PRINCIPAL 1.

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