Predicción del resistoma intestinal basándose en un método de estructura tridimensional

CDCEl intestino humano es el hogar de billones de microorganismos, principalmente bacterias. La mayoría de estos son sensibles a los antibióticos, pero un número significativo de bacterias en el intestino humano tienen mecanismos que los hacen resistentes a los mismos; sin embargo, todavía se carece de una comprensión mecánica de los genes que confieren resistencia a los antibióticos en las bacterias intestinales.

La microbiota intestinal se considera un importante reservorio de determinantes de resistencia a los antibióticos (DRA) que podrían transferirse a patógenos bacterianos a través de elementos genéticos móviles, aunque esta suposición está pobremente respaldada por pruebas empíricas debido a las homologías distantes entre las DRA conocidas (principalmente de bacterias cultivables) y las DRA de la microbiota intestinal. En consecuencia, aún no se ha determinado completamente un censo preciso de las DRA intestinales .

Etienne Ruppé (MGP MetaGénoPolis, INRA, Université Paris-Saclay, Jouy en Josas, France). Como primer firmante y treinta y cinco coautores, de centros científicos de Paris, Madrid, Utrecht, Biemingham y Londres, han informado en Nature Microbiology sobre la predicción del resistoma intestinal basándose en un método de estructura tridimensional.

Etienne RuppéLos investigadores, aplicaron este método a un catálogo de varios millones de genes del intestino. Gracias a este método, han identificado más de 6.000 genes de resistencia a los antibióticos que son muy diferentes de los genes previamente identificados en bacterias patógenas.

Los autores desarrollaron y validaron un método de anotación (denominado modelado comparativo por pares) sobre la base de una estructura tridimensional de las proteínas bacterianas (homología comparativa del modelado), que conduce a la predicción de 6.095 DRA en un catálogo de 3,9 millones de proteínas de la microbiota del intestino humano.

Encontraron que la mayoría de las DRA predichos (pdDRA) estaban relacionadas de forma distante con las DRA conocidas (identidad media de aminoácidos del 29,8%) y se encontraron pocas pruebas que respalden su transferencia entre especies.

De acuerdo con la composición de su resistoma, los científicos pudieron agrupar los sujetos de la cohorte MetaHIT (n=663) en seis resistotipos que estaban conectados a los enterotipos descritos anteriormente. Finalmente, se encontró que la abundancia relativa de los pdDRA se asoció positivamente con la riqueza génica, pero no cuando los sujetos fueron expuestos a antibióticos.

En conjunto, los resultados del estudio indican que la mayoría de los DRA de microbiota intestinal pueden considerarse intrínsecas a la microbiota comensal dominante y que estos genes rara vez se comparten con patógenos bacterianos.

 

Ruppé E, et al. Prediction of the intestinal resistome by a three-dimensional structure-based method. Nature Microbiology, 2018; DOI: 10.1038/s41564-018-0292-6