Dilucidar el efecto del nivel de susceptibilidad a ciprofloxacina conferido por las proteínas CrpP en la selección de mutaciones que incrementan la resistencia a ciprofloxacina en bacterias

Abstract

The increase in bacterial resistance to fluoroquinolones represents a significant threat to public health. In this study, the level of susceptibility to ciprofloxacin conferred by different CrpP proteins and their effect on the selection of colonies with increased resistance to fluoroquinolones were evaluated. CrpP proteins participate in the enzymatic modification of ciprofloxacin, reducing bacterial susceptibility to this antibiotic. The crpP gene was first identified in the plasmid pUM505, obtained from a clinical isolate of Pseudomonas aeruginosa. The CrpP protein from pUM505 is a small protein of 65 amino acids that decreases susceptibility to ciprofloxacin in Escherichia coli J53-3, a strain with high sensitivity to nalidixic acid, which is an antibiotic belonging to the quinolone group. Through a study using clinical isolates and plasmid transconjugants derived from clinical bacterial isolates, it was determined that the CrpP protein is distributed among bacteria of clinical origin. The proteins CrpP2982 and CrpP2424, homologous to CrpP from pUM505, are small proteins that confer a higher level of resistance to ciprofloxacin in E. coli J53-3 compared with CrpP from pUM505. The expression of the crpP gene in E. coli J53-3, in addition to decreasing susceptibility to ciprofloxacin, promoted the selection of colonies with increased resistance to ciprofloxacin, yielding 2.9 × 10-6 colonies, compared with E. coli J53-3 lacking the crpP gene, which generated 9 × 10-7 colonies. This suggested that the expression of the ciprofloxacin resistance system conferred by CrpP participates in the selection of colonies with increased resistance. Likewise, it suggested that CrpP, similar to other plasmid-mediated quinolone resistance mechanisms, increases the antibiotic concentration range that allows the emergence of mutants. The aim of the present study was to evaluate the role of the ciprofloxacin resistance level conferred by the proteins CrpP2424 and CrpP2982 in the generation of highly ciprofloxacin-resistant colonies.

El aumento de la resistencia bacteriana a fluoroquinolonas representa una amenaza significativa para la salud pública. En este estudio se evaluó el nivel de susceptibilidad a ciprofloxacina conferido por distintas proteínas CrpP y su efecto en la selección de colonias con resistencia incrementada a fluoroquinolonas. Las proteínas CrpP participan en la modificación enzimática de ciprofloxacina, reduciendo la susceptibilidad bacteriana a este antibiótico. El gen crpP fue identificado por primera vez en el plásmido pUM505, proveniente de un aislado clínico de Pseudomonas aeruginosa. La proteína CrpP de pUM505 es una proteína pequeña de 65 aminoácidos, la cual disminuye la susceptibilidad a ciprofloxacina en Eschericia coli J53-3, una cepa con alta sensibilidad a ácido nalidixico, el cual es un antibiótico del grupo de las quinolonas. Mediante un estudio empleando aislados clínicos y transconjugantes de plásmidos provenientes de aislados bacterianos de origen clínico, se determinó que la proteína CrpP se encuentra distribuida en bacterias de origen clínico. Las proteínas CrpP2982 y CrpP2424, homologas a CrpP de pUM505, son proteínas pequeñas las cuales confieren a E. coli J53-3 un mayor nivel de resistencia a ciprofloxacina en comparación con CrpP de pUM505. La presencia del gen crpP en E. coli J53-3, además de disminuir la susceptibilidad a ciprofloxacina, favoreció la selección de colonias con resistencia a ciprofloxacina incrementada, obteniendo 2.9 x 10-6 colonias en comparación con E. coli J53-3 sin el gen crpP, que genero 9 x 10-7 colonias. Esto sugirió que la presencia del sistema de resistencia a ciprofloxacina conferido por CrpP participa en la selección de colonas con resistencia aumentada. Asimismo, sugirió que CrpP, al igual que otros mecanismos plasmídicos de resistencia a quinolonas, incrementa el rango de concentración del antibiótico para la aparición de mutantes. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el papel del nivel de resistencia a ciprofloxacina de las proteínas CrpP2424 y CrpP2982 en el nivel de generación de colonias altamente resistentes a ciprofloxacina.