Introducción

La Salmonella Infantis (S. Infantis) es un problema de salud pública emergente dado que se ha propagado por todo el mundo y presenta una tasa elevada de resistencia a los antimicrobianos (RAM) y resistencia a múltiples fármacos (RMF). La RAM en la S. Infantis varía según la ubicación geográfica y depende de la presencia de plásmidos. De los dos grupos eBurst (eBG, por sus siglas en inglés) de S. Infantis que existen, la variante dominante a nivel mundial es la eBG31. A pesar del problema que representa, aún no se ha estudiado en profundidad la estructura poblacional de este patógeno.  

El objetivo de esta investigación fue determinar la estructura poblacional mundial de S. Infantis eBG31 y si esta se asocia con la fuente de aislamiento, la ubicación geográfica, la RAM o la presencia de plásmidos. 

Métodos 

Se analizaron las secuencias del genoma completo de 5284 cepas de S. Infantis eBG31 de 74 países y aisladas entre 1989 y 2020 de diferentes fuentes, incluidos animales, seres humanos, medio ambiente, alimentos, entre otros. Los aislamientos se agruparon según la fuente. Se examinó la filogenia genética, los determinantes de la RAM y la presencia de plásmidos. 

Resultados

La mayoría (60%) de las cepas de S. Infantis eBG31 se aislaron de seres humanos y se asociaron con infecciones no invasivas o invasivas. El resto de los aislamientos eran de aves de corral (6%), productos avícolas (13%), otros animales (7%), alimentación (7%), alimentación animal (1%) y del medio ambiente (5%). El número de aislamientos aumentó de forma temporal hasta 2017. Estados Unidos aportó el mayor número de muestras (n = 2719). En la clasificación por continente, el 54% de las cepas provenían de América del Norte y el 31% de Europa; el resto, de África, Asia y América del Sur. 

Casi todos los aislamientos de eBG31 pertenecían al tipo de secuencia ST32. En el análisis filogenético se observó que los aislamientos se agrupaban en 3 conglomerados según la ubicación geográfica. El conglomerado A estaba compuesto principalmente por aislamientos de América del Norte (74%). El conglomerado B contenía aislamientos de América del Norte (50%), África (9%), Asia (7%), Europa (29%) y América del Sur (4%). El conglomerado C estaba compuesto casi en su totalidad por aislamientos de Europa (98%). La fuente de aislamiento predominante en cada uno de los conglomerados fueron los seres humanos. Los aislamientos de aves de corral y de productos avícolas se encontraron con mayor frecuencia en el conglomerado B. Se observó un agrupamiento mínimo por año de aislamiento en el análisis filogenético. El intervalo de años más común en cada conglomerado fue 2016 a 2020. La fecha más temprana y antigua de aislamiento varió entre los conglomerados; el conglomerado B fue el más antiguo y de este habrían surgido, primero, el conglomerado A (1982) y posteriormente el conglomerado C (1987). Dentro de las fuentes de aislamiento, las cepas de productos avícolas tuvieron la mediana de distancia de nucleótidos por pares más baja con 145 (intervalo de 0 a 1249) y los aislamientos de seres humanos los más grandes con 241 (intervalo de 0 a 2060). La mediana de distancia de nucleótidos por pares más grande entre los grupos de aislamientos fue para el de aves de corral y alimento para animales con 334 (intervalo de 5 a 1614). Se observaron distancias bajas de nucleótidos por pares dentro de aislamientos de América del Sur (44, intervalo de 0 a 920) y América del Norte (159, intervalo de 0 a 1883); la mayor distancia dentro de los aislamientos de un continente fue África con 492 (intervalo de 0 a 1885). Los aislamientos africanos también tuvieron las distancias más grandes de nucleótidos por pares respecto de todos los demás continentes, de 395 (intervalo de 15 a 2059) con América del Norte a 422 (intervalo de 23 a 1639) con América del Sur. El 44% de los aislamientos contenían al menos un gen de RAM y la mayoría de estos, el 40%, tenían RMF. La proporción de aislamientos con RMF difirió entre los conglomerados, del 7% en el conglomerado A al 50.5% y el 87.8% en los conglomerados B y C, respectivamente. Una mayor proporción de aislamientos fueron positivos para betalactamasas de espectro extendido en el conglomerado B (20.5%) que en conglomerados A (0.2%) y C (0%). La distribución de la RAM de los aislamientos varió según las fuentes y el continente. Los aislamientos de alimentos para animales contenían la menor cantidad de RAM, mientras que niveles más altos se observaron en los aislamientos de seres humanos, aves de corral y en los productos avícolas. La resistencia a los betalactámicos y al cloranfenicol fue más frecuente en los aislamientos de productos avícolas (43% y 44%) que en los de aves de corral (21% y 22%). Las betalactamasas de espectro extendido se encontraron en el 10% de los aislamientos de seres humanos, en el 19% de los aislamientos de aves de corral y en el 40% de los aislamientos de productos avícolas. Se observó RMF en el 4% de los aislamientos de alimentos para animales, el 14% de los aislamientos ambientales, el 32% de los aislamientos de alimentos, el 35% de los aislamientos de seres humanos, el 21% de los aisalmientos de otros animales, el 73% de los aislamientos de aves de corral y el 73% de los aislamientos de productos avícolas. Los niveles más altos de RAM se observaron en las muestras de Europa (42%), Asia (55%) y América del Sur (76%). La proporción de RMF fue del 20%, 31%, 48%, 80% y 81% en los aislados de África, América del Norte, Europa, Asia y América del Sur, respectivamente. La proporción de aislamientos con RAM varió a lo largo del período de estudio y aumentó en los últimos quince años del período de recolección. 

El 47% de los aislados de S. Infantis contenían un plásmido y esto se correlacionó con la RAM. El plásmido de S. Infantis emergente (pESI, por sus siglas en inglés) fue el tipo de plásmido predominante (36%). La presencia de pESI varió según la fuente de aislamiento y la ubicación geográfica; con una proporción del 71% en los aislamientos de aves de corral y productos avícolas frente al 32% de los aislamientos de seres humanos. La presencia de plásmido fue más alta en las muestras de Asia (71%) y América del Sur (77.3%) que en los otros continentes. El conglomerado A carecía de pESI frente al su presencia en el 99.7% en el conglomerado C y en el 46.8% en el conglomerado B.

Discusión

La estructura poblacional mundial de S.infantis está compuesta por tres conglomerados, según la ubicación geográfica, con diferentes fuentes de aislamiento y niveles de RAM. El tipo de secuencia dominante en eBG31 fue el ST32, que es el que se ha extendido en todo el mundo. El conglomerado B de S. Infantis se denominó conglomerado mundial, podría ser el antecesor de los otros dos conglomerados y, además, contiene más diversidad genética y geográfica y aislamientos de todos los continentes. El conglomerado A, denominado conglomerado de América del Norte, habría surgido del conglomerado B en 1982, mientras que el grupo C o conglomerado de Europa lo habría hecho en 1987. Los aislamientos de África de eBG31 presentaban mayores diversidades genéticas con respecto a los de otros continentes; esto sugiere que la población de S. Infantis de África tiene una estructura diferente y distante de la observada en otros lugares. La mayoría de los aislamientos de eBG31 procedían de muestras de seres humanos. El conglomerado C contenía las cepas más nuevas y podría representar un clado emergente de S. Infantis en Europa. Se observaron niveles elevados de RAM y RMF en las muestras, en particular en aislamientos de aves y productos avícolas, en los que el 73% tenía RMF, un porcentaje significativamente más alto que el de otras fuentes de aislamiento. Se cree que tanto las fuentes ambientales como las avícolas podrían estar contribuyendo a los casos de infección por S. Infantis en seres humanos. Los niveles de RAM variaron según el continente, y fueron más bajos en África y más altos en América del Sur. La RAM fluctuó a lo largo del tiempo y aumentó en los últimos 15 años. La proporción de aislamientos con resistencia a aminoglucósidos, sulfonamidas y tetraciclinas tuvo una tendencia similar, a la que se sumaron las fluoroquinolonas a partir de 2013. Esto podría atribuirse a la presencia de plásmidos. Asimismo, se ha postulado que los plásmidos son responsables de la rápida propagación de la S. Infantis. El conglomerado de Europa se caracterizó por la presencia de RAM y plásmidos. Por el contrario, el conglomerado de América del Norte presentaba niveles relativamente bajos de RMF y carecía de aislamientos positivos para plásmidos. 

Conclusiones

La mayoría de los aislamientos de S. Infantis pertenecen al grupo eBG31, que se compone de tres conglomerados, un grupo de América del Norte (Grupo A), un grupo europeo (Grupo C) y un grupo mundial ancestral, pero aún existente (Grupo B). Los aislamientos de África tienen una estructura poblacional distinta de los de los otros continentes. La presencia de niveles elevados de RAM que, a su vez, se asocia con la presencia de plásmidos, en los aislamientos de S. Infantis de aves de corral y productos avícolas, destaca la necesidad de reducir los niveles de este patógeno en las instalaciones de producción avícola y fomentar el desarrollo y uso de una vacuna en aves de corral.