Ciudad de México, 3 de mayo de 2017

Secuenciación genómica de cepas de Salmonella spp. aisladas por la Red

Nacional de Laboratorios

Antecedentes

Salmonelosis En México las enfermedades gastrointestinales infecciosas representan uno de los riesgos sanitarios más frecuentes que enfrenta la población ya que son la segunda causa de morbilidad a nivel nacional.

La salmonelosis, causada por la bacteria Salmonella, es una de las enfermedades de transmisión alimentaria más comunes . Hasta el momento se han identificado más de 2500 serotipos o variantes séricas de este género.

Dirección General de Epidemiología (DGE), Sistema Nacional de Vigilancia Epidemiológica (SINAVE), Sistema Único de Información para la Vigilancia Epidemiológica (SUIVE), Cubos de Notificación Semanal

de Casos Nuevos de Enfermedades. Incidencia de Salmonelosis. Consultado: [México]: Secretaría de Salud. [Consulta: 9 de enero de 2017 en la siguiente liga: https://www.sinave.gob.mx/]

Métodos de tipificación para Salmonella

Métodos Convencionales

• Se basa en las características fenotípicas de las bacterias (morfología).

• Cultivos

• Pruebas bioquímicas

• Serotipificación esquema de Kauffmann-While

• La técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

• Ribotipificación

• Electroforesis en Gel Campos Pulsados (PFGE)

• Secuenciación de Genoma Completo (WGS).

Métodos Moleculares

Es una herramienta tecnológica de vanguardia que permite mejorar la gestión de la inocuidad alimentaria, la inspección y el control de los alimentos y la detección de brotes, llevando a cabo la detección y caracterización de microorganismos con un mayor nivel de precisión. Actualmente los Laboratorios de Referencia en México cuentan con esta herramienta. - SENASICA - COFEPRIS-CCAYAC - InDRE

Secuenciación de Genoma Completo (WGS)

Ventajas de la WGS

Proporciona información más precisa en comparación con los métodos convencionales.

Provee un mayor costo- beneficio en comparación con los métodos estándar requeridos para caracterizar a un microrganismo .

Tiempos reducidos de análisis para la identificación de microrganismos.

WG

S

Metodología recomendada por Organismos Internacionales .

Es universal, se puede aplicar para la identificación de cualquier microrganismo

• Dificultad en la adquisición de la totalidad de antisueros para realizar la serotipificación.

• Limitaciones de la técnica de PFGE para el análisis de cepas.

• Oportuna identificación de microorganismos asociados a brotes.

• Permite la vigilancia integral de la cadena alimentaria.

¿Por qué WGS?

Contenido

Aplicación de la WGS en otros países

Food and Drug Administration (FDA) E.U.A.

Centers for Disease Control and Prevention. CDC. E.U.A.

Public Health England (HE) (Inglaterra)

The Public Health Agency of Canada y Canadian Food Inspection Agency

(Canadá)

National Institute of Infection Diseases (NHI) Japón

Bases de datos públicas de genomas con secuencias de

bacterias patógenas, resistencia a antimicrobianos,

antigenicidad, e información relacionada al diagnóstico,

epidemiología, tratamiento y atención a brotes.

COFEPRIS SENASICA

• Cepas representativas de los diferentes estados de la República Mexicana.

• Cepas serotipificadas y ribotipificadas. • Base de datos de las muestras

tomadas con un enfoque de riesgo y bajo un sistema de Gestión de la Calidad.

• Expertos técnicos de microbiología certificados.

• Plataformas de secuenciación. • Técnica WGS implementada. • Infraestructura y servidor con

capacidad adecuada para el análisis.

• Implementación de análisis bioinformático.

• Personal capacitado en la WGS y bioinformática.

Fortalezas institucionales

Proyecto de colaboración. Genómica y filogeografía de Salmonella en México

Generar y administrar datos genómicos de cepas del género Salmonella a partir de la secuenciación de su genoma completo (WGS), para analizar su distribución geográfica en México e implementarlo como herramienta de análisis que permita comprender, vigilar y prevenir las enfermedades transmitidas por alimentos, así como la detección de genes de resistencia antimicrobiana.

Objetivo

Proyecto: Genómica de Salmonella en México

Flujo de trabajo

Aislamiento de cepas de Salmonella por la

Red Nacional de Laboratorios de Salud

Pública (RNLSP)

Recepción y ribotipificación de las

cepas en la Gerencia de Microbiología de la CCAyAC, COFEPRIS

Envío de cepas a SENASICA (metadatos),

conservación y extracción de ADN

Secuenciación de genoma completo

(WGS)

Análisis bioinformáticos y emisión de reportes

de resultados

Generación de base de datos genómica

(compartida COFEPRIS-SENASICA)

Cepas aisladas por el SENASICA

Procedencia de las muestras (COFEPRIS)

El Programa de vigilancia sanitaria de la Calidad de Alimentos se realiza en las 32 Entidades Federativas, las muestras son tomadas por las áreas de Protección contra Riesgos Sanitarios quienes realizan el muestreo con enfoque de riesgos y son enviadas para su análisis a los Laboratorios Estatales de Salud Pública, los cuales son laboratorios Terceros Autorizados y cuentan con un SGC implementado. Las cepas aisladas son enviadas a la CCAyAC para serotipificación.

Procedencia de las muestras (SENASICA)

- Programa Nacional de Monitoreo

y Vigilancia de Contaminantes y Residuos Tóxicos (Productos de Origen Vegetal y Animal).

- Programa de Vigilancia de Contaminantes en Productos Agrícolas frescos de importación.

- Alertas Sanitarias y Rechazos Internacional de productos agrícolas frescos.

Las muestras tomadas por el SENASICA provienen de los siguientes programas federales:

ALIMENTO CANTIDAD

CARNE DE RES CRUDA 201

CARNE DE CERDO CRUDA 177

CARNE DE POLLO CRUDA 151

EMBUTIDOS 107

PESCADOS Y MARISCOS CRUDOS 73

PRODUCTOS LÁCTEOS 43

CARNE DE RES PROCESADA 27

ALIMENTOS PREPARADOS 24

CARNE DE CERDO PROCESADA 11

PESCADOS Y MARISCOS PROCESADOS 11

SALSAS 6

CARNE DE POLLO PROCESADA 5

FRUTAS Y VEGETALES 4

ADEREZOS 2

CARNE DE EQUINO 2

HUEVO FRESCO 2

OTROS 2

PASTAS 2

VÍSCERAS DE RES 2

AGUA DE FRUTA 1

AGUA POTABLE 1

BOTANAS 1

ENSALADAS 1

JUGO DE FRUTAS 1

Matrices de aislamiento de cepas

Avances de Resultados

Estatus de ribotipificación y secuenciación de cepas

1 023 Cepas

Hasta la fecha se han ribotipificado 1290 y secuenciado 1 023 cepas del género Salmonella spp., las cuales fueron aisladas por la Red Nacional de Laboratorios de Salud Pública durante el periodo 2015-2016.

• Secuenciadas

Los serotipos que se han identificado con mayor frecuencia son:

Otros serotipos que han sido identificados son:

Serotipos de mayor circulación en México

• Typhimurium • Anatum

• Agona • Derby

Adelaide Enteritidis Litchfield Montevideo Reading Soerenga

Albany Give Livingstone Muenchen Rissen Sundsvall

Bovismorbificans Hadar London Muenster Rubislaw Tennessee

Braenderup Havana Manhattan Newport Saintpaul Thompson

Brandenburg Heidelberg Mbandaka Oranienburg Sandiego Uganda

Bredeney Infantis Meleagridis Oslo Schwarzengrund Urbana

Cerro Kentucky Minnesota Panama Senftenberg

Corvallis Kiambu Molade Poona Stanleyville

En la mayoría de los gráficos de pastel predomina el color azul, el cual corresponde a los aislamientos de Salmonella Typhimurium. El tamaño de los gráficos es proporcional al número de aislamientos.

Distribución de los serotipos de Salmonella en México

Detección de genes de resistencia antimicrobiana

Se ha establecido un protocolo, basado en análisis bioinformáticos de las secuencias obtenidas, para la identificación de genes de resistencia antimicrobiana. La mayoría de las cepas analizadas presentan genes de resistencia a aminoglucósidos, seguidos por tetraciclinas y quinolonas.

* Antimicrobianos empleados en el cuadro básico

Prevalencia de resistencia en Salmonella spp de las cepas secuenciadas

No

. de

gen

es

de

res

iste

nci

a

14

114 85

407

227

137 170

358

3 1 2 1 0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

BASE DE DATOS GENÓMICA NACIONAL

La base de datos contiene la siguiente información: • Identificación única del aislamiento • Secuencias genómicas • Metadatos asociados (Fecha, lugar y fuente de

aislamiento, genes de resistencia antimicrobiana)

Permite correlacionar:

• Prevalencia de serotipos a nivel nacional y por estado. • Prevalencia por clase y tipo de alimento. • El origen del brote con el punto de contaminación. • Prevalencia de la resistencia a antimicrobianos a nivel nacional y por

estado.

1. Sistema funcional y útil de almacenamiento de información con la proyección de ser un portal de almacenamiento de datos genómicos nacional y de referencia en Latinoamérica.

2. Concluir y reportar los resultados obtenidos. 3. Divulgación de los resultados.

Sistema de caracterización de Organismos Patógenos (SisCOP)

PERSPECTIVAS

• Aportar información para toma de decisiones en los Planes de Vigilancia Sanitaria que permita la atención oportuna de brotes y la mejora de las estrategias de prevención.

• Continuar con la coordinación entre los Laboratorios Nacionales de Referencia.

• Mantener la colaboración interinstitucional en las acciones para la Salud Pública con el enfoque “One Health” promovido por la OMS.

• Desarrollar metodologías de referencia que sirvan de apoyo a Laboratorios Nacionales y sus redes, para que posteriormente sean integradas en las Normas de Regulación Nacional.

Prospectivas del Proyecto

PERSPECTIVAS

• Mantener el liderazgo internacional en WGS.

• Aportar información con base científica para la resolución de controversias asociadas a la aparición de brotes.

• Contribuir al Plan Nacional de Resistencia a los Antimicrobianos.

Prospectivas del Proyecto

MUCHAS GRACIAS

COFEPRIS D. en C. Armida Zúñiga Estrada.

Comisionada de Control Analítico y Ampliación de Cobertura.

SENASICA

MVZ Hugo Fragoso Sánchez. Director General de Inocuidad Agroalimentaria, Acuícola y Pesquera.