Staphylococcus aureus and Staphylococcus pseudintermedius in animals: molecular epidemiology, antimicrobial resistance, virulence and zoonotic potential

Resumen

Staphylococcus aureus es colonizador común de la piel y mucosas del hombre y otros animales y el perro es el hospedador habitual de S. pseudintermedius. Ambas especies son también importantes patógenos oportunistas. La epidemiología y ecología de estas especies bacterianas en animales ha cobrado gran interés en los últimos años no solamente por su importancia en medicina veterinaria, debido al incremento de procesos infecciosos producidos por estos patógenos (especialmente por cepas resistentes a meticilina y otros antibióticos de interés), sino por su cada vez más demostrado potencial zoonótico. Desde el año 2005 asistimos a una gran diseminación de S. aureus resistente a meticilina asociado a ganado (SARM-AG) ST398, especialmente como colonizador en cerdos y a la emergencia de cepas S. pseudintermedius resistente a meticilina (SPRM) y multirresistente en perros. Por otro lado, las cepas sensibles a meticilina juegan un papel primordial en la evolución de las distintas líneas genéticas. En el primer capítulo de esta tesis, se investigó la presencia y caracterización de cepas S. aureus y S. pseudintermedius en fosas nasales de perros, gatos y sus dueños de 43 hogares. El 42% de los dueños y el 12% de las mascotas resultaron ser portadores de S. aureus. En el caso de S. pseudintermedius, los porcentajes observados fueron 22,7 y 4,5 para perros y humanos respectivamente. Se detectaron 5 casos de transmisión directa inter-especies (misma cepa en dueño y mascota) y 5 casos de posible transmisión indirecta (S. aureus en perros o S. pseudintermedius en humanos). En 7 de estos hogares se estudió el estado de portador de los individuos a lo largo de un año observando que los perros son normalmente portadores esporádicos de S. aureus y que sus dueños pueden estar colonizados de manera persistente por S. pseudintermedius. Esta especie bacteriana presentó más diversidad clonal y más dinamismo en el tiempo que S. aureus. Los perros parecen jugar un papel relevante en la distribución de especies de estafilococos en los individuos en contacto. La detección de varias cepas SASM ST398 en humanos sin contacto con animales de granja podría apoyar la hipótesis de que SARMAG ha emergido de humanos. En un segundo capítulo, se estudió la presencia y caracterización de estas especies de estafilococos en perros de perrera detectándose tasas altas relativas de SPRM (8%), moderadas de SPSM (15.3%) y elevadas de SASM (24.5%). Cabe destacar la detección y predominancia de SPRM ST71. Se observaron características distintivas entre las cepas SPRM y SPSM. La detección de S. aureus de linajes tradicionalmente asociados a humanos y a animales de producción sugiere la habilidad de los perros para ser portadores de S. aureus presentes en ambientes en contacto. SASM ST398 fue predominante, lo que hace sospechar de un mayor espectro de hospedador de este sub-linaje de lo esperado. El análisis comparativo de las cepas procedentes de individuos de hogares y las aisladas de perros de perrera reveló mayores tasas de resistencia y de genes de virulencia en S. aureus de individuos procedentes de hogares. En el tercer capítulo, se investigó la presencia y caracterización de SARM en otras especies animales (cerdos de matadero y caballos hospitalizados). Se aisló SARM en el 49% de los lechones y en el 21% de cerdos adultos. Se detecta una elevada prevalencia (91%) de ST398 entre los aislados SARM, mientras que el 9% restante presentó una nueva secuencia tipo, ST1379, perteneciente al linaje tradicionalmente asociado a bovino, CC97. Se observan diferencias en cuanto al perfil de resistencia y a la distribución clonal entre las cepas aisladas de cerdos adultos y de lechones. Se caracterizaron también 8 Staphylococcus coagulasa positiva de equinos hospitalizados. Cuatro cepas fueron SARM ST398 mulirresistentes, siendo su primera descripción en España en caballos. Así mismo, se detecta una cepa S. pseudintermedius ST68 por primera vez en caballo. Esta cepa, a pesar de presentar el gene mecA, exhibía un fenotipo claro de sensibilidad a ?-lactámicos. En el último capítulo se investigó el entorno genético y localización del gen erm(T) en varias cepas SARM-AG ST398 y SASM ST398. Se describieron 4 plásmidos nuevos, todos ellos portadores del operón de resistencia cadmio (cadDX). Uno de estos plásmidos, pUR3912 de pequeño tamaño, se localizó también integrado en el cromosoma del mimo aislado (SASM ST398 de origen humano). Los otros 3 plásmidos, de cepas SARM-AG ST398, fueron multi-resistentes y contenían también genes de resistencia a cobre (copA, mco). La asociación de genes de resistencia a antimicrobianos y a metales en los mismos elementos genéticos puede facilitar su selección, persistencia y diseminación. Se detecta además por primera vez el gen fexA y el transposón Tn558 en S. pseudintermedius. Así mismo, se describe por primera vez una variante del fexA (fexAv) que confiere sólo resistencia cloranfenicol y que presenta dos mutaciones puntuales que parecen estar implicadas en la ausencia de resistencia a florfenicol. Este trabajo estudia la estructura poblacional de S. aureus y S. pseudintermedius y su dinámica de colonización en diferentes hospedadores. El contacto directo entre animales y humanos es un factor a tener en cuenta para entender la epidemiología y evolución de ambas especies bacterianas. La elevada capacidad de ambos microorganismos para adquirir, mantener y (en S. aureus) movilizar genes de resistencia a antimicrobianos hace esencial continuar con estudios de vigilancia para controlar su evolución en el tiempo.