Resistencia a daptomicina en el género Staphylococcusanálisis lipídico y genético

Resumen

Daptomicina es un antibiótico lipopeptídico activo frente a bacterias Gram-positivas y utilizado, principalmente, en el tratamiento de infecciones complicadas producidas por Staphylococcus aureus y Enterococcus faecium multirresistentes. Su mecanismo de acción, dependiente de iones Ca2+, no es del todo conocido, aunque está clara la interacción del antibiótico con fosfatidilglicerol, lípido mayoritario de membrana en estos microorganismos. La resistencia a daptomicina es un hecho poco frecuente y se ha asociado al tratamiento con este antibiótico de infecciones causadas por S. aureus. Los mecanismos moleculares de resistencia se han relacionado con genes implicados en la síntesis de diversos componentes de la envoltura celular y en aquellos relacionados con la homeostasis de la misma, como mprF (formación de lisilfosfatidilglicerol), cls2 (síntesis de cardiolipina), yycFG (síntesis de peptidoglicano), vraSR (regulación de la síntesis de la pared), graSR (regulador de la carga neta de la envoltura celular), etc. En el presente trabajo se ha estudiado la influencia de la composición lipídica en la resistencia a daptomicina y en los mecanismos moleculares relacionados con la misma, en aislados clínicos seriados de S. aureus y S. capitis, obtenidos en un mismo paciente que durante el curso de un proceso infeccioso modificaron su sensibilidad al antibiótico a lo largo del tratamiento. S. capitis, considerado tradicionalmente como contaminante, ha surgido en los últimos años como un patógeno nosocomial importante, sobre todo en UCIs neonatales. La composición lipídica se estudió mediante espectrometría de masas con ionización mediante “electrospray” y análisis por tiempo de vuelo (ESI-TOF) y se secuenciaron los cromosomas de parejas de cepas sensible/resistente de ambas especies para estimar los cambios genéticos (mutaciones) entre ellas, que fueron confirmados por PCR y secuenciación de Sanger. En las parejas sensible/resistente se estudió la composición lipídica en presencia y ausencia de daptomicina y se analizó el grosor de pared mediante microscopía electrónica de transmisión. En S. aureus se demostró que la cepa resistente difería en su perfil lipídico del resto de aislados estudiados por su mayor contenido en lisilfosfatidilglicerol (LPG), un fosfolípido catiónico. Esta característica se acompañó de la mutación P314L en la proteína MprF, implicada en la síntesis del fosfolípido. También se observaron mutaciones en el gen purR, regulador del metabolismo de purinas y la adhesina Emb, así como una deleción en una proteína hipotética. La pareja de cepas sensible/resistente de S. aureus no adaptó su composición lipídica a la presencia de antibiótico y tampoco se encontraron variaciones en el grosor de la envoltura celular, por lo que se consideró que la resistencia a daptomicina en el aislado resistente estudiado podría relacionarse con la mutación P314L. Las cepas resistentes de S. capitis mostraron importantes variaciones lipídicas en relación con la cepa sensible de esta especie, destacando en aquellas su bajo contenido en LPG y un gran incremento de diacilglicerol (DAG) y ácidos grasos libres (AGL). El análisis cromosómico de la pareja sensible/resistente evidenció hasta ocho mutaciones en la cepa resistente, destacando las relacionadas con rnJ2, ribonucleasa del complejo degradosoma, y qacB, gen relacionado con el transporte de iones amonio, pero ninguna de ellas implicadas de manera directa en la síntesis de lípidos ni en la regulación de la homeostasis de la envoltura celular. Además, se observó que la cepa resistente mostró un notable incremento del grosor de la envoltura celular. Se comprobó que S. capitis no adapta su composición lipídica a la presencia de daptomicina en el medio de cultivo y que la cepa tiene, como promedio, dos carbonos más en los grupos acilo de sus lípidos de membrana, cuando se compara con la cepa sensible. En S. capitis, la resistencia a daptomicina tiene un reflejo importante en los lípidos de membrana y en el grosor de la pared, sin que cambien los genes implicados en la síntesis y homeostasis de la envoltura celular, algo que puede considerarse inédito en el ámbito de la resistencia a este antibiótico.