Ácidos Nucleicos recombinantes en la naturaleza y ADN recombinante artificial de la Enfermedad infecciosa por Enterobacter cloacae

 Ácidos Nucleicos recombinantes en la naturaleza

La β-glucosidasa recombinante es una clase de enzima que se distribuye ampliamente en el mundo viviente, con ejemplos en plantas, hongos, animales y bacterias. Ofrecen capacidad tanto de hidrólisis como de síntesis para una amplia gama de procesos biotecnológicos. Sin embargo, la disponibilidad de β-glucosidasas nativas es actualmente un cuello de botella en la aplicación industrial generalizada de esta enzima. (1)

ADN recombinante  artificial de la Enfermedad infecciosa por Enterobacter cloacae

T: Caracterización genética y bioquímica de FRI-1, una β-lactamasa de clase A hidrolizante de carbapenémicos de Enterobacter cloacae

O: Caracterizar a nivel genético y bioquímico los mecanismos moleculares de resistencia a carbapenémicos de un aislado de Enterobacter cloacae 

G: gen FRI-1 bla

ER: Sau3AI, BamHI

EL: Plásmido pBK-CMV

V: pBK-CMV resistente a kanamicina

CR: E. coliTOP10

MTG: Electroporación

MIC: Cultivó (pFRI) durante la noche a 37ºC en 2 litros de caldo TS que contenía ticarcilina (100 µg / ml) y kanamicina (50 µg / ml), y amplificación por PCR.

Bibliografía

1. Uhoraningoga A, Kinsella GK, Frias JM, Henehan GT, Ryan BJ. The Statistical Optimisation of Recombinant β-glucosidase Production through a Two-Stage, Multi-Model, Design of Experiments Approach. Bioengineering [Internet]. el 1 de septiembre de 2019 [citado el 26 de julio de 2021];6(3). Disponible en: /pmc/articles/PMC6784099/

2. Gomez-Simmonds A, Annavajhala MK, Wang Z, Macesic N, Hu Y, Giddins MJ, et al. Genomic and Geographic Context for the Evolution of High-Risk Carbapenem-Resistant Enterobacter cloacae Complex Clones ST171 and ST78. MBio [Internet]. el 1 de mayo de 2018 [citado el 25 de julio de 2021];9(3):1–15. Disponible en: /pmc/articles/PMC5974468/

3.- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4649213/

Técnica de secuenciación de neumonía por Klebsiella Pneumoniae

Para caracterizar la diversidad y la estructura genética de la población de Klebsiella pneumoniae ST11 productora de carbapenemasa OXA-48 del Hospital Universitario La Paz mediante secuenciación genómica, se estudio muestras de aislados clínicos y de colonización del cepario del Servicio de Microbiología y Parasitología Clínico, y se realizo un análisis de 97 aislados de KpOXA-ST11, se secuenciaron en la empresa Eurofins Genomics con un secuenciador Illumina HiSeq 2500 con lecturas paired-end (2x125) de fragmentos de ADN de unos 550pb usando el kit HiSeq SBS v4, y finalemente un mapeo de SNPs. (1)

Bibliografía

1. Torquemada AS. Estructura fina de la población de Klebsiella Pneumoniae St11 productora de OXA-48 del Hospital Universitario La Paz determinada por secuenciación genómica. 2017 [citado el 18 de julio de 2021]; Disponible en: https://repositorio.uam.es/handle/10486/683690

Prueba PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) para Neumonía por Klebsiella Pneumoniae

Tema. -  Selección y validación de genes de referencia para estudios de expresión génica en Klebsiella pneumoniae mediante PCR cuantitativa en tiempo real de transcripción inversa

Objetivos. - Evaluar el perfil de expresión de once genes candidatos de referencia en células de K.pneumoniae sometidas a diversas condiciones experimentales

Tipo de muestra biológica. - Células de K. pneumoniae cultivadas en medio LB y recolectadas en la fase exponencial

Tipo de ácido nucleico a ser extraído. - ARN

Gen o secuencia a amplificar. - recA, rho, proC y rpoD

Tipo de PCR. - PCR cuantitativa en tiempo real de transcripción inversa. Los cebadores se diseñaron utilizando Primer3 v. 0.4.0 66 de acuerdo con los siguientes parámetros: longitud del cebador de aproximadamente 20 bases, contenido de GC de 45 a 60%, temperatura de fusión (valor de Tm) de 60 ° C y tamaño de amplicón de 95 a 105 pares de bases.

Visualización. - Electroforesis

 

Bibliografía

1. Gomes AÉI, Stuchi LP, Siqueira NMG, Henrique JB, Vicentini R, Ribeiro ML, et al. Selection and validation of reference genes for gene expression studies in Klebsiella pneumoniae using Reverse Transcription Quantitative real-time PCR. Sci Reports 2018 81 [Internet]. el 13 de junio de 2018 [citado el 12 de julio de 2021];8(1):1–14. Disponible en: https://www.nature.com/articles/s41598-018-27420-2

Alteraciones de la Epigenómica en la Neumonía por Klebsiella Pneumoniae

Su patogenicidad está controlada por ADN adenina metilasa (Dam), un regulador epigenético de la expresión del gen de virulencia bacteriana, la metilación del ADN adenina juega un papel importante en la modulación de la patogenicidad del genotipo K1 de K. pneumoniae . La atenuación del mutante dam no es completa, lo que sugiere la existencia de otros factores reguladores para la expresión del gen de virulencia en este patógeno hipervirulento.

Bibliografía

1. Fang CT, Yi WC, Shun CT, Tsai SF. DNA adenine methylation modulates pathogenicity of Klebsiella pneumoniae genotype K1. J Microbiol Immunol Infect [Internet]. el 1 de agosto de 2017 [citado el 4 de julio de 2021];50(4):471–7. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26427879/

2. Kopotsa K, Mbelle NM, Sekyere JO. Epigenomics, genomics, resistome, mobilome, virulome and evolutionary phylogenomics of carbapenem-resistant klebsiella pneumoniae clinical strains. Microb Genomics [Internet]. 2020 [citado el 4 de julio de 2021];6(12):1–19. Disponible en: /pmc/articles/PMC8116673/

Alteraciones de la Traducción en la Neumonía por Klebsiella Pneumoniae

Se ha demostrado que K. pneumoniae afecta a la vía metabólica del huésped en la infección, y experimentos posteriores exponen que destruía el sistema de defensa del huésped al inhibir la vía PI3K / AKT / mTOR. Sharma y col. proteómica usadas (LC-MS / MS) y métodos de bioinformática para analizar la posible relación con la resistencia al carbapenem, encontraron relacionados 52 proteínas sobreexpresadas y que sus proteínas interactivas pueden contribuir su supervivencia bajo estrés meropenem y aparición de resistencia a meropenem a través de diversos mecanismos o vías múltiples.

Bibliografía

1. Wang G, Zhao G, Chao X, Xie L, Wang H. The characteristic ofvirulence, biofilm and antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae. Int JEnviron Res Public Health [Internet]. 2020;17(17):6278. Disponible en:https://www.mdpi.com/resolver?pii=ijerph17176278
2. Wyres KL, Lam MMC, Holt KE. Population genomics ofKlebsiella pneumoniae. Nat Rev Microbiol. 2020;18(6):344–59.
3. Martin RM, Bachman MA. Colonization, Infection, and theAccessory Genome of Klebsiella pneumoniae. Front Cell Infect Microbiol. 2018;8:4.

Alteraciones de la Transcripción en la Neumonía por Klebsiella Pneumoniae

La Klebsiella dentro de su huesped puede generar resistencia a varios farmacos como la Colistina ya que  puede producir la interrupción de las transcripciones (38.5%) y la mutación de aminoácidos (15.4%) en el gen mgrB son los principales mecanismos que contribuyen a la resistencia. Además, se observó que los nuevos cambios de aminoácidos individuales en mgrB (Stop48Tyr) y PhoQ (Leu26Pro) contribuyen a la resistencia a la colistina.

Bibliografía

1.	Pneumoniae K. "Biosíntesis del lipopolisacárido de [Internet]. Tdx.cat. [citado el 21 de junio de 2021]. Disponible en: https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/2383/TOL211.pdf?sequence=1&isAllowed=y
2.	La colistina en aislamientos clínicos. CM del GMB en KPP de CTKR a. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR [Internet]. Edu.ec. [citado el 21 de junio de 2021]. Disponible en: http://www.dspace.uce.edu.ec/bitstream/25000/14579/1/T-UCE-0008-BC015-2018.pdf

Alteraciones genéticas en la Neumonía por Klebsiella Pneumoniae

En la neumonía por Klebsiella Pneumoniae puede surgir la problemática de resistencia antibiótica ya que producen  ß-lactamasas de espectro extendido (BLEEs) (3),  estas enzimas son la causa de resistencia a los ß-lactámicos⁹, que hidrolizan el anillo oxi-imino- aminotiazolil-, inactivando las penicilinas, monobactams y cefalosporinas de 1, 2 y 3 generación.(4)(5) Su producción puede ser por plásmidos transferibles y elementos genéticos como tramposones e integrones, que codifican la resistencia antibiótica.(1)(2)

Bibliografía

1. Boue LME, Massó LA, Sánchez SB, del Castillo Gómez YM, PérezMD. Klebsiella pneumoniae aisladas de pacientes con neumonía adquirida en lacomunidad [Internet]. Medigraphic.com. [citado el 14 de junio de 2021].Disponible en: https://www.medigraphic.com/pdfs/revinfcie/ric-2018/ric185f.pdf
2. Echeverri Toro LM, Cataño Correa JC. Klebsiella pneumoniae como patógeno intrahospitalario: epidemiología y resistencia. IATREIA [Internet]. 2010 [citado el 14 de junio de 2021];23(3):240–9. Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-07932010000300006
3. Ayala SBV. Detección de serotipos capsulares K1, K2, K5 ygenes de hipervirulencia magA y rmpA mediante PCR en Klebsiella pneumoniaeobtenidas del cepario del Centro de Referencia Nacional de Resistencia a losAntimicrobianos durante el periodo 2016- 2017 [Internet]. Edu.ec. 2019 [citadoel 14 de junio de 2021]. Disponible en:http://www.dspace.uce.edu.ec/bitstream/25000/18020/1/T-UCE-0008-CQU-093.pdf
4.  Calderón E R, Sacsaquispe C R, G. Pasterán F, F. Galas M, Soto P J, Riveros Q J, et al. Caracterización molecular de Klebsiella pneumoniae y Enterobacter cloacae productoras de ß-lactamasas de espectro extendido tipo SHV-5 en una unidad de cuidados intensivos neonatal de Lima. Rev Peru Med Exp Salud Publica [Internet]. 2003 [citado el 14 de junio de 2021];20(3):121–7. Disponible en: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1726-46342003000300002
5.  González MC. Epidemiología molecular, factores de virulencia y caracterización de los mecanismos de resistencia de Klebsiella pneumoniae [Internet]. Tdx.cat. [citado el 14 de junio de 2021]. Disponible en: https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/392721/MCG_TESIS.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Neumonía por Klebsiella pneumoniae

La neumonía por Klebsiella, una enfermedad rara y grave que se manifiesta con un esputo marrón oscuro o grosella, formación de abscesos pulmonares y empiema, es más común entre pacientes diabéticos y alcohólicos. (1)

Klebsiella pneumoniae es la especie de bacteria gramnegativa aerobia más comúnmente reconocida como causa de neumonía adquirida en la comunidad. (2) Conocida también por sus mecanismos patogénicos, producir cápsula, la presencia de pilis, y de sideróforos. (3)

Bibliografía

1. Infecciones por Klebsiella, Enterobacter y Serratia - Enfermedades infecciosas - Manual MSD versión para profesionales [Internet]. Msdmanuals.com. [citado el 5 de junio de 2021]. Disponible en: https://www.msdmanuals.com/es-ec/professional/enfermedades-infecciosas/bacilos-gramnegativos/infecciones-por-y
2. Carpenter JL. Infecciones pulmonares por Klebsiella: ocurrencia en un centro médico y revisión. Clin Infect Dis [Internet]. 1990 [citado el 5 de junio de 2021]; 12 (4): 672–82. Disponible en: https://academic.oup.com/cid/article-abstract/12/4/672/305891
3. Vargas JAL, Toro LME. K. pneumoniae: ¿la nueva “superbacteria”? Patogenicidad, epidemiología y mecanismos de resistencia [Internet]. Org.co. [citado el 5 de junio de 2021]. Disponible en: http://www.scielo.org.co/pdf/iat/v23n2/v23n2a7.pdf

Bienvenida

 01/06/2021

Saludos, mi nombre es David Calvopiña y soy estudiante de la carrera de Medicina de la Universidad Central del Ecuador, y seré quien te estará compartiendo contenido muy interesante y útil sobre biología celular y molecular, eres bienvenido a este espacio informativo en el cual buscamos intercambiar conocimientos con el fin de fortalecer nuestro aprendizaje de manera conjunta.

             Imagen: COVID 19 3d    Fuente: https://www.pinterest.com/pin/476607573073684050/