Una investigación aragonesa encuentra extensa diversificación genética y alta resistencia a antibióticos en un peligroso patógeno porcino que puede afectar a humanos

Una investigación llevada a cabo por un equipo de la Universidad de Zaragoza y el CITA de Aragón perteneciente al Instituto Agroalimentario de Aragón (IA2, centro mixto UNIZAR-CITA) -con colaboración de la Universidad de Vigo, la Universidad de Lleida, la Universidad de Montreal y los laboratorios de referencia Labopat (Segovia), Exopol (San Mateo de Gállego) y Ovislab (Barcelona)-, ha descubierto una extensa diversificación genética y alarmantes tasas de resistencia a antibióticos en el patógeno Streptococcus suis de muestras recogidas de cerdos enfermos en toda España. Se trata de un hallazgo de suma importancia tanto a nivel económico como a nivel sanitario: España se ha afianzado en los últimos 5 años como el primer productor de porcino de la Unión Europea y el tercero a nivel mundial, y la industria porcina produce en nuestro país más de 35 millones de cerdos al año -10 de ellos únicamente en Aragón-, creando 300.000 puestos directos de trabajo y un millón de puestos indirectos, y representando el 14% de toda la producción de agricultura en España y el 40% de la producción animal -70% en Aragón-; las pérdidas que causa solamente en Europa son superiores a los 150 millones de euros/año. Además, la resistencia a antibióticos está considerada por la Organización Mundial de la Salud como uno de los retos más importantes a los que se enfrenta actualmente la Humanidad.

Los resultados de este trabajo realizado por Cristina Uruén (Universidad de Zaragoza), y dirigido por Clara Marín (CITA) y Jesús Arenas (Universidad de Zaragoza) han sido publicados en las revistas Veterinary Research y Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. El estudio fue realizado con 156 aislados de cerdos enfermos recogidos en 14 comunidades autónomas con gran producción porcina. Los aislados fueron seleccionados siguiendo un riguroso plan de muestreo. En los estudios se han realizado varios análisis metagenomicos comparativos y análisis fenotipicos. ”Los laboratorios de referencia han sido muy importantes en este estudio”, comenta el equipo investigador, “y el hecho de que hayan participado varios ha permitido representar lo mejor posible la heterogeneidad de la producción porcina en España“.

Mediante este método se han identificado 47 genotipos virulentos, 34 de los cuales todavía no habían sido descritos globalmente. No obstante, las conclusiones indican que cuatro genotipos son responsables de la mayoría de los casos (ST1, ST3, ST123 y ST29), resaltando que el ST123 es endémico en España y el ST29 está emergiendo y presenta tasas de resistencia significativamente altas a los antibioticos de elección en este momento. Los diferentes análisis han descubierto que estos genotipos usan factores de virulencia particulares para causar la enfermedad, mientras comparten menos del 50% de su genoma. Esta enorme variabilidad podría ser la clave para el éxito de este patógeno para causar la enfermedad y evadir las vacunas actuales. Otra clave de su éxito es la enorme resistencia a antibióticos que ha adquirido este patógeno. El 90% de los aislados son multiresistentes, es decir resistentes a tres o más familias de antibióticos. “Hemos encontrado aislados que son resistentes a 15 antibióticos diferentes”, comentan. El trabajo también muestra por vez primera el origen genético de las resistencias a la mayoría de los antibióticos en S. suis en España, identificando hasta 23 genes de resistencia diferentes. “Análisis bioinformaticos han permitido encontrar estos genes en otras bacterias patógenas de animales y humanos, lo cual indica que han sido transferidos a S. suis por diferentes vías”. Se ha demostrado que S. suis es capaz de transferir genes de resistencias a patógenos humanos. El equipo de investigación ahora está valorando si esto ha ocurrido en Aragón, una región de alta produccion porcina, y si puede explicar en parte las tasas de resistencia que encontramos a ciertos patógenos en esta comunidad.

Relevancia del hallazgo

S. suis es un patógeno que causa meningitis, neumonía y sepsis en cerdos jóvenes y su infección habitualmente desemboca en la muerte del animal. Considerando únicamente su tratamiento y prevención, sus infecciones causan pérdidas económicas estimadas en 150 millones de euros al año a nivel global. No existen vacunas efectivas para prevenir la infección, si bien se utilizan autovacunas (vacunas limitadas a una determinada explotación y cepa). El tratamiento con antibióticos es lo más utilizado para prevenir y tratar las infecciones causadas por este patógeno, pero su uso es extremo: en algunas granjas, cerca del 50% de los antibióticos son destinados a tratar las infecciones causadas por S. suis. Se espera por lo tanto que este estudio contribuya a diseñar nuevas técnicas y estrategias que permitan un mayor control de S. suis y sus resistencias a antibióticos. “Es importante conocer al enemigo para poder luchar contra él”. Y es que la importancia de controlar S. suis no solo radica en los problemas causados a la producción porcina: se trata de un patógeno que puede afectar a humanos -directamente o a través de los alimentos -, y es capaz de captar y transferir genes de resistencia a patógenos de humanos, incrementado así aún más las tasas de resistencias a antibióticos. Sin duda, S. suis es un problema de Salud Única y Global.

Referencias:

Uruén, C., Gimeno, J., Sanz, M., Fraile, L., Marín. C.M. and Arenas, J. Invasive Streptococcus suis isolated in Spain contain a highly promiscuous and dynamic resistome. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 13, 1329632 (2024). doi: 10.3389/fcimb.2023.1329632

Uruén, C., Fernandez, A., Arnal, J.L., del Pozo, M., Casas Amoribieta, M., de Blas, I., Jurado, P., Calvo, J.H., Gottschalk, M., González-Vázquez, L.D., Arenas, M., Marín, C.M. and Arenas, J. Genomic and phenotypic analysis of invasive Streptococcus suis isolated in Spain reveals genetic diversification and associated virulence traits. Veterinary Research 55, 11 (2024). doi: 10.1186/s13567-024-01267-0

Image: (de izquierda a derecha): Clara Marín, Cristina Uruén y Jesús Arenas en los laboratorios del CITA.