Distribución del gen chrA en plásmidos de bacterias gram-negativas de origen clínico

Abstract

The chrA gene of plasmid pUM505 encodes the ChrA protein that confers chromate resistance by an expulsion mechanism. Although pUM505 was identified in clinical strains of Pseudomonas aeruginosa, there are no other reports of the presence of chrA genes in bacteria of clinical origin. In this study, the presence of the chrA gene in Gram-negative bacteria of clinical origin was evaluated in order to identify plasmids that participate in the prevalence and horizontal transfer of chrA genes in hospital settings. A collection of 133 strains belonging to the species Escherichia coli (56), Klebsiella pneumoniae (31), P. aeruginosa (21), Enterobacter cloacae (18) and Salmonella sp. (7) from hospitals in different regions of the country. Of the total strains analyzed, nine P. aeruginosa, six K. pneumoniae, two E. cloacae and one E. coli showed chromate resistance phenotypes and were positive for hybridization with a chrA probe of plasmid pUM505. Of these 18 strains, four P. aeruginosa, four K. pneumoniae and two E. cloacae presented plasmids that hybridized with the chrA probe. Four plasmids of P. aeruginosa showed similar restriction patterns and could not be transferred by conjugation. Three plasmids of different sizes of strains of K. pneumoniae and one of E. cloacae were transferred by conjugation to strains of E. coli and conferred chromate resistance; these plasmids belonged to the IncN or IncP incompatibility groups. In conclusion, the chrA genes are present in plasmids of enterobacteria and P. aeruginosa of clinical origin, which probably favor the prevalence and horizontal transfer of these genes in hospitals.

El gen chrA del plásmido pUM505 codifica a la proteína ChrA que confiere resistencia a cromato por un mecanismo de expulsión. Aunque pUM505 se identificó en cepas clínicas de Pseudomonas aeruginosa, no existen otros reportes de la presencia de genes chrA en bacterias de origen clínico. En este estudio, se evaluó la presencia del gen chrA en bacterias Gram-negativas de origen clínico con el objetivo de identificar plásmidos que participan en la prevalencia y transferencia horizontal de genes chrA en ambientes hospitalarios. Se empleó una colección de 133 cepas pertenecientes a las especies Escherichia coli (56), Klebsiella pneumoniae (31), P. aeruginosa (21), Enterobacter cloacae (18) y Salmonella sp. (7) provenientes de hospitales de distintas regiones del país. Del total de cepas analizadas, nueve P. aeruginosa, seis K. pneumoniae, dos E. cloacae y una E. coli mostraron fenotipos de resistencia a cromato y fueron positivas a hibridación con una sonda chrA del plásmido pUM505. De estas 18 cepas, cuatro P. aeruginosa, cuatro K. pneumoniae y dos E. cloacae presentaron plásmidos que hibridaron con la sonda chrA. Cuatro plásmidos de P. aeruginosa mostraron patrones de restricción similares y no pudieron ser transferidos por conjugación. Tres plásmidos de tamaños diferentes de cepas de K. pneumoniae y uno de E. cloacae se transfirieron por conjugación a cepas de E. coli y confirieron resistencia a cromato; estos plásmidos pertenecieron a los grupos de incompatibilidad IncN o IncP. En conclusión, los genes chrA se encuentran presentes en plásmidos de enterobacterias y P. aeruginosa de origen clínico, los cuales probablemente favorecen la prevalencia y transferencia horizontal de estos genes en hospitales.