Estudio de asociación del genoma completo (GWAS) en E. coli: una aproximación original para la búsqueda de marcadores genéticos del patotipo productor de la toxina Shiga (STEC)
Por cambios genéticos ciertas cepas de E. coli han dejado de ser comensales para pasar a ser patógenos. De acuerdo a los mecanismos patogénicos involucrados se reconocen distintos patotipos, uno de ellos es el STEC, patotipo productor de toxinas Shiga (Stxs). Las infecciones por STEC ocurren a cualquier edad pero en niños menores de cinco años pueden llegar a producir procesos severos como colitis hemorrágica (CH) o síndrome urémico hemolítico (SUH), el cual puede ser mortal en la etapa aguda o dejar secuelas a largo plazo. No hay tratamiento específico para la infección por STEC en seres humanos e incluso el uso de algunos antibióticos durante la fase diarreica puede aumentar las chances de desarrollar complicaciones severas como SUH o PPT, Es asi que la estrategia más efectiva hasta el momento es la prevención de la infección. Por otro lado, la presencia de STEC en carnes uruguayas destinadas a la exportación a mercados como el europeo, constituye una importante causa de alertas e incluso ha generado rechazos de los productos que se traducen en pérdidas económicas muy significativas importantes. En ambos casos el diagnóstico de la presencia de este patógeno es fundamental. Según los métodos validados y utilizados, ya sea en la clínica, en alimentos y en ganado, se presenta la problemática de que se debe asegurar la presencia únicamente de los genes stx y eae para así establecer la capacidad patogénica de la cepa. Sin embargo, recientemente se han comenzado a identificar, a nivel mundial, cepas stx positivas y eae negativas que tienen la capacidad patogénica, por lo tanto pensar solo en estos genes a la hora de realizar un screening tiene claras desventajas para evaluar la capacidad patogénica potencial de los cultivos involucrados. En este proyecto se propone una estrategia basada en análisis in-silico para la detección de marcadores genéticos asociados al patotipo STEC. Se implementará la técnica GWAS sobre genomas libremente disponibles, buscando kameros que estén asociados con: 1) el patotipo STEC y 2) el fenotipo STEC invasivo. Se estimará un nivel de confianza de la asociación, un nivel de confianza para la predicción del patotipo en base a la combinación de múltiples marcadores y se identificarán linajes mayormente asociados a las características. La aproximación propuesta en este proyecto incluye además la búsqueda de marcadores en las regiones regulatorias, ARNs no codificantes pequeños y otros marcadores, que a pesar de ser relevantes para la patogenicidad y virulencia en patógenos bacterianos no son muy estudiados. Finalmente utilizando un banco de cepas locales y mediante la secuenciación de genomas completos y/o amplificación/secuenciación de regiones identificadas se procederá a validar las predicciones en cepas aisladas de Uruguay.
CSIC I+D-2018, Code: ID-404.
Funding Source: CSIC-UDELAR, Uruguay.
Research Associates: Gustavo Varela, Sylvia Vazquez, Cecilia Quiroga, Francisco Peñagaricano
