Caratterizzazione genomica e fenotipica di Acinetobacter colistiniresistens isolato dalle feci di un membro sano della comunità

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12596 (2023) Citare questo articolo

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Le specie Acinetobacter sono patogeni opportunisti ampiamente noti che causano gravi infezioni comunitarie e associate all'assistenza sanitaria. È noto che uno di questi agenti patogeni emergenti, l'Acinetobacter colistiniresistens, mostra una resistenza intrinseca alla colistina. Abbiamo studiato le caratteristiche molecolari del ceppo C-214 di A. colistiniresistens, isolato dal campione fecale di un membro sano della comunità, come parte di uno studio di coorte condotto a Segamat, Malesia. Il confronto dell'intera sequenza del genoma di C-214 con altre sequenze di A. colistiniresistens recuperate dal database dell'NCBI ha mostrato un'identità di sequenza del 95% o più con molte delle sequenze del genoma che rappresentano quella specie. L'uso del test di uccisione della Galleria mellonella ha mostrato che il C-214 era patogeno in questo sistema di infezione modello. Il ceppo C-214 aveva una MIC di colistina e polimixina B di 32 e 16 mg/L, rispettivamente. Inoltre, era resistente a cefotaxime, amikacina e tetraciclina e mostrava una moderata capacità di produrre biofilm. Sono stati rilevati diversi geni associati alla virulenza o alla resistenza alle principali classi di antibiotici. Abbiamo osservato mutazioni in lpxA/C/D in C-214 e altri ceppi di A. colistiniresistens come probabili cause di resistenza alla colistina, ma gli effetti biologici di queste mutazioni richiedono ulteriori indagini. Questo studio fornisce approfondimenti genomici su A. colistiniresistens, un batterio potenzialmente patogeno isolato da un membro della comunità e rileva la minaccia per la salute pubblica che potrebbe rappresentare.

Lo sviluppo della resistenza agli antibiotici nei batteri è aumentato notevolmente nel corso del tempo e rappresenta un rischio significativo per la salute pubblica. L'abuso di antibiotici nella medicina umana e veterinaria, nell'agricoltura e nella produzione di pollame contribuisce alla comparsa di microrganismi resistenti agli antibiotici. Oltre a essere riscontrati frequentemente nelle strutture sanitarie, i batteri multiresistenti vengono sempre più identificati nelle comunità e nelle fonti ambientali circostanti1,2,3.

Tra i batteri resistenti agli antibiotici, Acinetobacter spp. sono emersi come agenti patogeni opportunistici spesso correlati a infezioni nosocomiali4,5. Tuttavia, diverse specie di Acinetobacter sono state isolate da fonti diverse. Anche se A. baumannii è inequivocabilmente la specie di Acinetobacter più importante dal punto di vista clinico ed epidemiologico, anche altre specie di Acinetobacter sono state collegate a infezioni umane e sono risultate resistenti agli antibiotici e in grado di diffondersi tra i pazienti ospedalizzati6,7,8. Uno studio di Touchon et al.9 ha rivelato che il genere Acinetobacter è costituito da isolati le cui sequenze di DNA centrale sono sorprendentemente variabili e hanno identificato un clade contenente membri con attività proteolitica o emolitica. Sette di questi membri sono stati nominati specie e altri sei come specie genomiche, incluso uno denominato 13BJ/14TU9. Nemec et al.10 hanno studiato lo stato tassonomico di 40 isolati di Acinetobacter e hanno nominato altre cinque specie. Nel 2017, Nemec et al.11, hanno studiato la specie genomica 13BJ/14TU e hanno trovato 24 ceppi con sequenze caratteristiche rpoB/gyrB. Queste sequenze erano state tutte isolate da pazienti e presentavano livelli elevati di resistenza alla colistina (polimixina E), non osservati in nessun'altra specie del clade emolitico/proteolitico6,12. A causa della resistenza intrinseca alla colistina, Nemec et al.11 hanno rinominato la sequenza genomica isolata 13BJ/14TU come Acinetobacter colistiniresistens. L'assemblaggio del genoma dell'isolato 13BJ/14TU è disponibile come GCF_003227755.1.

Il genere Acinetobacter è un coccobacillo strettamente aerobico, gram-negativo, con caratteristiche ossidasi-negative e catalasi-positive11. Finora, la specie A. colistiniresistens è stata isolata solo da campioni clinici, tra cui espettorato5, pelle, sangue13, vagina, occhio, tampone di ferita, catetere, congiuntiva e liquido cerebrospinale11. La sua presenza è tipicamente collegata a malattie gravi come la setticemia14,15. Il ceppo di tipo A. colistiniresistens NIPH 2036T (assemblaggio del genoma GCF_000413935.1) è stato isolato prima del 1990 da un catetere in Belgio13. Non ci sono prove di caratterizzazione di questa specie da nicchie ambientali, animali o individui sani.