Estudio de las resistencias a antibióticos en muestras y cepas aisladas de vegetales de hoja y fresas de cultivo convencional

Abstract

[ES] Actualmente existe una emergente preocupación por el aumento de bacterias con resistencia a antibióticos. La introducción de las mismas en la cadena trófica humana resulta alarmante en el ámbito sanitario, por su potencial patogénico y su dificultad de tratamiento con los antibióticos disponibles. Por ello, desde las principales organizaciones internacionales se promueve la vigilancia de las bacterias y genes resistentes a antibióticos tanto en aguas, como en productos vegetales o cárnicos de consumo humano. En concreto, la detección de microorganismos resistentes a antibióticos en vegetales resulta relevante al darse habitualmente su consumo en crudo sin un lavado y/o cocción previos. Dentro de los microorganismos patógenos se consideran prioritarios por la Organización Mundial de la Salud (OMS) los gram negativos resistentes a carbapenémicos al no presentarse alternativas eficaces de tratamiento y estar relacionados con aumentos de la mortalidad por enfermedades infecciosas. En el presente trabajo se analizaron muestras de lechuga, espinaca, col lombarda, col blanca y fresa procedentes de cultivo convencional no ecológico y adquiridos en diferentes comercios minoristas de la ciudad de Valencia. El objetivo de estudio se enfocaba en la detección e identificación de bacterias resistentes a antibióticos y la determinación de los genes que les confieren dicha resistencia. Se aislaron un total de 239 cepas, siguiendo el estudio con 28 de ellas por presentar características de interés (oxidasa negativo, catalasa positivo y gram negativas). A partir de estas, se determinó su sensibilidad a distintos antimicrobianos mediante el método antibiograma disco-placa, confirmándose así sus resistencias tanto intrínsecas como adquiridas a diversos antibióticos resultando todas ellas resistentes a dos o más antibióticos beta-lactámicos. Se identificaron mediante pruebas bioquímicas destacando la detección de cepas de Stenotrophomonas maltophilia y Acinetobacter spp. consideradas bacterias de importancia clínica causantes de numerosas infecciones nosocomiales y con alta tasa de resistencia antibiótica. A su vez, la identificación de las cepas Acinetobacter spp. se confirmó mediante secuenciación del gen 16S del ARN ribosómico, coincidiendo la identificación entre ambos métodos en todas las cepas, a excepción de una de ellas, que resultó perteneciente al género Achromobacter. Por último, se analizó mediante PCR multiplex la presencia de genes de resistencia a antibióticos beta-lactámicos (blaTEM, blaSHV y blaCMY-2), carbapenémicos (blaIMP, blaOXA-48, blaVIM y blaKPC) y quinolonas (QnrA, QnrB y QnrS). Entre ellos, destacó la detección de genes de resistencia a carbapenémicos. Los resultados obtenidos en este estudio manifiestan que, aunque la presencia de bacterias multirresistentes en vegetales no es tan abundante como en otros productos alimentarios, en el contexto de infecciones en personas inmunocomprometidas representa un riesgo aumentado para la salud debido a la ineficacia de muchos de los antibióticos usados como tratamiento de primera línea. Este trabajo se relaciona con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030: ODS 2 - Hambre cero, ODS 3 - Salud y bienestar, ODS 6 - Agua limpia y saneamiento, ODS 8 - Trabajo decente y crecimiento económico, ODS 12 - Producción y consumo responsables y ODS 15 - Vida de los ecosistemas terrestres.

[EN] Currently, there is an emerging concern about the increase of antibiotic-resistant bacteria. The introduction of these bacteria into the human food chain is alarming in the healthcare field due to their pathogenic potential and the difficulty in treating them with available antibiotics. For this reason, the main international organizations promote surveillance of antibiotic-resistant bacteria (ARB) and antibiotic-resistant genes (ARG) in water sources, vegetable and meat products consumed by humans. In particular, the detection of antibiotic-resistant microorganisms in vegetables is relevant because we usually consumed them raw without prior washing and/or cooking. Among pathogenic microorganisms, carbapenem-resistant gram-negative microorganisms are considered priority by the World Health Organization (WHO) because of the lack of effective treatment alternatives and because they are associated with the increase in mortality from infectious diseases. In the present study, samples of lettuce, spinach, red cabbage, white cabbage and strawberry from conventional non-organic farming purchased in different retail stores in the city of Valencia were analyzed. The objective of the study focused on the detection and identification of antibiotic-resistant bacteria and the determination of the genes that confer them such resistance. A total of 239 strains were isolated, and further analysis was conducted on 28 of them which presented characteristics of interest (oxidase negative, catalase positive and gram negative). From these strains, we tested their sensitivity to different antibiotics using the disc-plate antibiogram method, confirming their intrinsic and acquired resistance to various antibiotics, all of them being resistant to two or more beta-lactam antibiotics. They were identified by biochemical methods, highlighting the detection of strains of Stenotrophomonas maltophilia and Acinetobacter spp. considered clinically important bacteria causing numerous nosocomial infections and with a high rate of antibiotic resistance. Moreover, the identification of Acinetobacter spp. strains was confirmed sequencing the 16S ribosomal RNA gene, with the identification coinciding between both methods in all the strains, except for one of them, which was found to belong to the genus Achromobacter. Finally, the presence of resistance genes to beta-lactam antibiotics (blaTEM, blaSHV and blaCMY-2), carbapenems (blaIMP, blaOXA-48, blaVIM and blaKPC) and quinolones (QnrA, QnrB and QnrS) was analyzed by PCR multiplex. Among them, the detection of carbapenem resistance genes stood up from the rest. The results obtained in this study show that, although the presence of multidrug-resistant bacteria in vegetables is not as abundant as in other food products, in the context of infections in immunocompromised people it represents an increased health risk due to the ineffectiveness of many of the antibiotics used as first-line treatment. This work relates to the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda: SDG 2 - Zero Hunger, SDG 3 - Health and Wellbeing, SDG 6 - Clean Water and Sanitation, SDG 8 - Decent Work and Economic Growth, SDG 12 - Responsible Production and Consumption and SDG 15 - Life of Terrestrial Ecosystems.