Análisis genómico de Escherichia coli portadoras de genes de resistencia mcr-1 y blaOXA-48 de origen ambiental ecuatoriano utilizando secuenciación de tercera generación

La presente investigación enfatiza la importancia del análisis de la resistencia antimicrobiana (RAM) tanto a nivel mundial y en Ecuador, centrándose en el análisis de dos secuencias de genoma completo de cepas de E. coli (62A y 17A) de origen ambiental, las cuales albergan genes de resistencia. La relevancia de este trabajo en la salud pública global es significativa, resaltando la urgencia de abordar esta problemática. Mediante la técnica de secuenciación Oxford Nanopore Technologies (ONT) y el uso de herramientas bioinformáticas, se logró una caracterización detallada de los cromosomas y plásmidos de las cepas. El análisis se llevó a cabo en la plataforma del Centro de Epidemiología Genómica (CGE-DTU), permitiendo identificar genes de resistencia, virulencia, plásmidos, tipos de secuencia, incluyendo la tipificación de secuencias multilocus (MLST). Además, se estudió el entorno genético mediante DiGAling y la filogenia a través del método cgMLST de la plataforma Galaxy, usando la herramienta iTOL para su visualización. Los resultados revelaron que ambas cepas tienen un tamaño genómico aproximado de 4.8 Mb, y los genes de resistencia se localizaron en plásmidos tipo IncFII. También, comparten perfiles filogenéticos y resistencia a antibióticos, destacando particularmente a la cepa E. coli 17A, siendo la primera en Ecuador reportada con el gen blaOXA-48. Estos descubrimientos son vitales para la vigilancia y control de E. coli. Resaltando la importancia de un enfoque integrador de One Health, que considera la relación entre la salud humana, animal y ambiental; permitiendo crear estrategias coordinadas contra los desafíos de la resistencia a los antibióticos.

The present research emphasizes the importance of analyzing antimicrobial resistance (AMR) both globally and in Ecuador, focusing on the analysis of two complete genome sequences of E. coli strains (62A and 17A) of environmental origin, which harbor resistance genes. The relevance of this work in global public health is significant, highlighting the urgency to address this issue. Using the Oxford Nanopore Technologies (ONT) sequencing technique and bioinformatics tools, a detailed characterization of the chromosomes and plasmids of the strains was achieved. The analysis was carried out on the platform of the Center for Genomic Epidemiology (CGE-DTU), allowing the identification of resistance genes, virulence factors, plasmids, sequence types, including multilocus sequence typing (MLST). Additionally, the genetic environment was studied using DiGAling and phylogeny through the cgMLST method of the Galaxy platform, using the iTOL tool for visualization. The results revealed that both strains have an approximate genomic size of 4.8 Mb, and the resistance genes are located on IncFII type plasmids. They also share phylogenetic profiles and antibiotic resistance, particularly highlighting the E. coli 17A strain, being the first in Ecuador reported with the blaOXA-48 gene. These discoveries are vital for the surveillance and control of E. coli, underscoring the importance of an integrated One Health approach, which considers the relationship between human, animal, and environmental health; allowing for coordinated strategies against the challenges of antibiotic resistance.