mecA es un gen que se encuentra en las células bacterianas que les permite ser resistentes a los antibióticos como la meticilina , la penicilina y otros antibióticos similares a la penicilina. [1]
La cepa bacteriana más comúnmente conocida por transportar mecA es el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina ( MRSA ). En las especies de Staphylococcus , mecA se propaga a través del elemento genético SCC mec del casete cromosómico estafilocócico. [2] Las cepas resistentes causan muchas infecciones hospitalarias . [3]
mecA codifica la proteína PBP2A ( penicillin-binding protein 2A), una transpeptidasa que ayuda a formar la pared celular bacteriana . PBP2A tiene una menor afinidad por los antibióticos betalactámicos como la meticilina y la penicilina que la DD-transpeptidasa , por lo que no se une a la estructura en forma de anillo de los antibióticos similares a la penicilina. Esto permite la actividad transpeptidasa en presencia de betalactámicos, evitando que inhiban la síntesis de la pared celular. [4] La bacteria puede entonces replicarse normalmente.
La resistencia a la meticilina surgió por primera vez en hospitales en Staphylococcus aureus que era más agresivo y no respondía al tratamiento con meticilina. [5] La prevalencia de esta cepa, MRSA, siguió aumentando, alcanzando hasta el 60 % de los hospitales británicos, y se ha extendido por todo el mundo y más allá de los entornos hospitalarios. [5] [6] Los investigadores rastrearon la fuente de esta resistencia al gen mecA adquirido a través de un elemento genético móvil , el casete del cromosoma estafilocócico mec, presente en todas las cepas conocidas de MRSA. [7] El 27 de febrero de 2017, la Organización Mundial de la Salud(OMS) puso MRSA en su lista de patógenos bacterianos resistentes prioritarios y lo convirtió en un objetivo de alta prioridad para futuras investigaciones y desarrollo de tratamientos. [8]
El tratamiento exitoso de MRSA comienza con la detección de mecA , generalmente a través de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Los métodos alternativos incluyen la PCR de detección enzimática, que marca la PCR con enzimas detectables mediante ensayos inmunoabsorbentes. Esto lleva menos tiempo y no necesita electroforesis en gel , que puede ser costosa, tediosa e impredecible. [9] La difusión en disco de cefoxitina utiliza la resistencia fenotípica para evaluar no solo las cepas resistentes a la meticilina, sino también las cepas de baja resistencia. [10] La presencia de mecA por sí sola no determina cepas resistentes; más ensayos fenotípicos de mecA-Las cepas positivas pueden determinar qué tan resistente es la cepa a la meticilina. [11] Estos ensayos fenotípicos no pueden basarse en la acumulación de PBP2a, el producto proteico de mecA , como prueba de resistencia a la meticilina, ya que no existe conexión entre la cantidad de proteína y la resistencia. [12]
mecA está en el casete del cromosoma mec del estafilococo , un elemento génico móvil a partir del cual el gen puede sufrir una transferencia génica horizontal e insertarse en la especie huésped, que puede ser cualquier especie del género Staphylococcus . [13] Este casete es una pieza de ADN de 52 kilobases que contiene mecA y dos genes de recombinasa, ccrA y ccrB . [7] La inserción adecuada del complejo mecA en el genoma del huésped requiere las recombinasas. Los investigadores han aislado múltiples variantes genéticas de cepas resistentes de S. aureus, pero todas las variantes funcionan de manera similar y tienen el mismo sitio de inserción, cerca del origen de replicación del ADN del huésped . [14] mecA también forma un complejo con dos unidades reguladoras, mecI y mecR1 . Estos dos genes pueden reprimir mecA ; las deleciones o los knock-outs en estos genes aumentan la resistencia de S. aureus a la meticilina. [15] Las cepas de S. aureus aisladas de seres humanos carecen de estos elementos reguladores o contienen mutaciones en estos genes que provocan una pérdida de función de los productos proteicos que inhiben mecA . Esto, a su vez, provoca la transcripción constitutiva de mecA.. [16] Este cromosoma en cassette puede moverse entre especies. Otras dos especies de Staphylococci , S.epidermidis y S.haemolyticus, muestran conservación en este sitio de inserción, no solo para mecA sino también para otros genes no esenciales que puede transportar el cromosoma casete. [17]