Tesis para optar al Grado de Magíster en Ciencias Animales y Veterinarias mención Ciencias Avícolas. / La campilobacteriosis es una enfermedad emergente transmitida por los alimentos y es la principal enfermedad gastrointestinal en seres humanos en países desarrollados. El desarrollo de resistencia de Campylobacter spp. a los antimicrobianos empleados como tratamiento en personas es un problema de salud pública que está relacionado con el uso inadecuado de estos agentes en los sistemas de salud y en la producción animal. Aún se debe esclarecer la patogenia de esta enfermedad y el mecanismo por el que actúan los factores de virulencia que no son completamente conocidos. En el mundo existe escasa información de la prevalencia de genes de virulencia de Campylobacter spp. aislados de pavos y de igual manera poca información de la susceptibilidad antimicrobiana en esta especie. El objetivo de este trabajo fue determinar los perfiles de resistencia a los antimicrobianos: Ciprofloxacino, Tetraciclina, Eritromicina y Gentamicina de 105 cepas de Campylobacter spp. aisladas de sistemas de producción de pavos, empleando la técnica de Kirby Bauer. Se obtuvieron 76 cepas resistentes a Ciprofloxacino y 42 a Tetraciclina. Ninguna cepa fue resistente a Eritromicina ni a Gentamicina. Del total de la cepas resistentes a Tetraciclina, 41 de ellas fueron multiresistentes (Ciprofloxacino y Tetraciclina). Al mismo tiempo las 105 cepas fueron analizadas por PCR en busca de genes de virulencia asociados con adherencia y colonización (cadF, racR, flaA), invasión (ciaB, pldA), producción de toxinas (cdtA, cdtC) y mimetismo del LPS (wlaN). La prevalencia de cadF fue de 64,8%, racR 45,7%, flaA 53,3%, ciaB 24,8%, pldA 36,2%, cdtA 65,7%, cdtC, 61% y wlaN 21%. Los resultados sugieren que existe un potencial patógeno de algunos de los aislamientos y demuestra la necesidad de implementar un plan de vigilancia con el fin de resguardar la Salud Pública. / Campylobacteriosis is an emerging disease transmitted by foods, it is also a main human gastrointestinal disease in developed countries. The evolvement of Campylobacter spp. resistance to antimicrobials used for treatment in humans is a public health problem, related to the inappropriate use of these agents in animal production and health systems. The pathogenesis of this human disease still needs to be elucidated, since the mechanism by which virulence factors act are not completely known. In the world there is insufficient information on the prevalence of the virulence genes of Campylobacter spp. isolated from turkeys, as well as little information on antimicrobial susceptibility in this species. The aim of this study was to determine the antimicrobial resistance profiles to Ciprofloxacin, Tetracycline, Erythromycin and Gentamicin of 105 strains of Campylobacter spp. isolated from turkey production systems using the Kirby-Bauer technique. As a result we found 76 strains resistant to ciprofloxacin, 42 to Tetracycline, moreover Erythromycin and Gentamicin had no antimicrobial resistance. Of the total tetracycline resistant strains 41 of them were multiresistant (Ciprofloxacin and Tetracycline). These 105 strains were analyzed by PCR for genes associated with virulence adhesion and colonization (cadF, racR, flaA), invasion (ciaB, pldA), toxins production (cdtA cdtC) and mimitims of LPS (wlaN). With a prevalence of 64.8% cadF,45.7% racR, 53.3% flaA, 24.8% ciaB, 36.2% pldA, 65.7% cdtA, 61% cdtC and 21% wlaN. The results suggest that there is a pathogen potential of some of the isolates and demonstrates the necessity of implementing a surveillance plan in order to protect public health.

Memoria presentada para optar al título de Químico Farmacéutico / La introducción de los antibacterianos en la práctica clínica constituye uno de los avances más grandes en la medicina moderna, ya que permitió el control de las enfermedades infecciosas que hasta ese momento eran intratables. Sin embargo, una amenaza creciente disminuye la eficacia de estos fármacos: la resistencia bacteriana frente los antibacterianos, es la capacidad de una bacteria para sobrevivir en concentraciones de antibacterianos que inhiben o matan a otras de la misma especie. Frente esta problemática, varias organizaciones internacionales entre ellas la organización mundial de la salud (OMS) han promovido el desarrollo de nuevos y mejores antibacterianos, enfatizando que si la problemática continua en aumento, la humanidad se quedara sin fármacos para combatir las infecciones bacterianas. En base a los antecedentes, en este trabajo se caracterizarán dos compuestos arilmercaptoquinonicos, diseñados a partir de la estructura de la ubiquinona, buscando intervenir en la cadena transportadora de electrones, componente esencial del metabolismo bacteriano. En estudios previos se demostró que los derivados tienen una potente actividad antibacteriana sobre cepas Gram positivas, ahora es necesario determinar la actividad antibacteriana sobre una población heterogénea de aislamientos clínicos multirresistentes, mediante la determinación de la concentración inhibitoria mínima (CIM) de cada aislamiento y con esto el calculó de parámetros estadísticos como la CIM50 y CIM90. También se determinó la concentración bactericida mínima (CBM) para poder establecer el modo de acción de los compuestos a través del cálculo de la relación CBM/CIM. Por otro parte, se determinó la CIM en presencia de suero humano y albúmina, además del porcentaje de unión a está, para evaluar la actividad de los compuestos en un entorno fisiológico y como se ve influenciada por la presencia de proteínas plasmáticas. Paralelamente, se evaluó el efecto post antibiótico (PAE) de los compuestos, el cual los clasificara en fármacos tiempo-dependiente o concentración-dependiente, y por último se evaluó su actividad en asociación a antibacterianos de uso clínico como lo son vancomicina y linezolid / The introduction of antibacterial agents in clinical practice is one of the greatest advances in modern medicine, as it allowed the control of infectious diseases that were hitherto untreatable. However, an increasing threat decreases the effectiveness of these drugs: bacterial resistance antibacterials, is the ability of bacteria to survive in concentrations of antibacterials that inhibit or kill other of the same species. Faced this problem, several international organizations including the World Health Organization (WHO) have promoted the development of new and better antibacterial, stressing that if the problem continues increasing, humanity was left without drugs to fight bacterial infections. Based on the background, in this paper two arilmercaptoquinonicos compounds, designed from the structure will be characterized ubiquinone, seeking to intervene in the electron transport chain, an essential component of bacterial metabolism. Previous studies demonstrated that derivatives have potent antibacterial activity against Gram positive strains, it is now necessary to determine the antibacterial activity of a heterogeneous population of multiresistant clinical isolates, by determining (MIC) minimum inhibitory concentration of each isolate and this calculating statistical parameters such as MIC50 and MIC90. minimum bactericidal concentration (MBC) was also determined in order to establish the mode of action of the compounds by calculating CBM / CIM relationship. On the other hand, the MIC was determined in presence of human serum albumin and also the percentage binding is to evaluate the activity of the compounds in a physiological environment and as influenced by the presence of plasma proteins. In parallel, the post antibiotic (PAE) of the compounds, which classified in drugs time-dependent or concentration-dependent, and finally its activity was evaluated in association antibacterials clinical use such as vancomycin and linezolid was evaluated / Diciembre de 2021

Magíster en Bioquímica área de Especialización en Bioquímica Clínica / Las infecciones fúngicas o micosis son infecciones producidas por hongos oportunistas y/o patógenos que pueden ser superficiales o sistémicas. El agente etiológico más importante a nivel mundial de estas infecciones es Candida albicans, una levadura comensal que coloniza entre un 30-60% de los humanos; sin embargo, frente a cambios en las condiciones locales o en la inmunidad del hospedero es capaz de causar una infección. Los antifúngicos son agentes naturales o sintéticos que eliminan y/o inhiben la proliferación de hongos. Sus principales mecanismos de acción son la inhibición de la formación de la pared celular y la disrupción de la membrana celular. Se han estudiado varios mecanismos de resistencia a antifúngicos en C. albicans. Los principales apuntan a mutaciones y sobreexpresión de los genes ERG11 (azoles) y FKS1 (equinocandinas) y/o a la sobreexpresión de las bombas de eflujo CDR1, CDR2 y MDR1; sin embargo, su contribución real a la generación de resistencia no está del todo dilucidada. El objetivo de este trabajo fue caracterizar los mecanismos de resistencia a azoles y equinocandinas en cepas clínicas chilenas, estableciendo los mecanismos de resistencia más prevalentes. Se estudiaron 10 cepas de aislados chilenos resistentes a azoles y 10 cepas resistentes a equinocandinas de C. albicans de origen clínico, buscando mecanismos de resistencia mediante el análisis de genes candidatos por técnicas de secuenciación, q-PCR y además mediante ensayos de funcionalidad de bombas de eflujo. Se encontró que en las cepas resistentes, tanto a azoles como a equinocandinas, no existe un mecanismo de resistencia único. Sin embargo, el mecanismo de resistencia más prevalente a azoles fue la sobreexpresión de bombas de eflujo, encontrándose en el 60% de las cepas ensayadas. Por otra parte, en las cepas resistentes a equinocandinas el mecanismo predominante fueron mutaciones en el gen FKS1, principalmente en la región HS1, encontrándose mutaciones de interés en un 20% del total de cepas resistentes estudiadas. Estos resultados entregan información importante acerca de los mecanismos predominantes para dos familias de antifúngicos en aislados clínicos chilenos de C. albicans. Es necesario un estudio multicéntrico con un mayor número de cepas para conocer con más detalle la realidad nacional de la resistencia a agentes antifúngicos en C. albicans. / Fungal infections or mycoses are infections caused by opportunistic and/or pathogenic fungi that may be superficial or systemic. The most important etiologic agent globally of these infections is Candida albicans, a commensal yeast that colonizes 30-60% of humans. Changes in local conditions or host immunity can produce a switch from a harmless colonizing commensal to causing a pathogen infection. Antifungal agents are natural or synthetic agents that eliminate and/or inhibit the growth of fungi; their main mechanism of action is the inhibition of cell wall formation and disruption of the cell membrane. Several mechanisms of antifungal resistance of C. albicans have been studied. The most common are mutations and overexpression of the ERG11 and FKS1 genes, involved in resistance to azoles and echinocandins, respectively, and/or the overexpression of efflux pumps CDR1, CDR2 and MDR1. However the real contribution of each resistance mechanism in Chilean clinical isolates has not been elucidated. The aim of this work was to characterize the resistance mechanisms to azoles and echinocandins in Chilean clinical isolates, in order to establish the most prevalent resistance mechanism. We studied 10 strains of C. albicans resistant to azoles and 10 strains resistant to echinocandins, and evaluated their resistance mechanisms using sequencing, q-PCR and functional assays of efflux pumps. We found that several resistance mechanisms are present in the azole and echinocandin resistant strains. However, the most prevalent mechanism of azole resistance was the overexpression of an efflux pump, present in 60% of the tested strains. Resistance to echinocandins can be ascribed predominantly to mutations in the FKS1 gene, mainly in the HS1 region. Mutations of interest were found in 20% of the resistant strains tested. These results provide important information about the predominant resistance mechanisms against two families of antifungals in Chilean strains of C. albicans. A multicenter study, with a greater number of isolates, will be necessary to know the national status of antifungal resistance in C. albicans / Conicyt, Fondecyt

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / Los antimicrobianos son medicamentos indispensables para el tratamiento de la mayoría de los procesos infecciosos bacterianos tanto en el hombre como en los animales. Su uso siempre se ha acompañado de la aparición de cepas bacterianas resistentes. Este problema tiene un impacto clínico, epidemiológico y microbiológico, transformándose en una de las principales amenazas de la salud pública mundial. En la mayoría de los países, los esfuerzos para abordar este problema solamente se enfocan en la salud humana, y sólo en los países más desarrollados se extiende esta iniciativa al área de la salud animal. En estos países más avanzados, existen sistemas de vigilancia integrados basados en el enfoque de ―Una Salud‖ de la OMS (Organización Mundial de la Salud). Este trabajo describe la situación respecto de las iniciativas de vigilancia integrada de la resistencia a los antibióticos de los países de la región APEC (Foro de Cooperación Asía Pacifico), entrega algunas recomendaciones internacionales y analiza el contexto actual en Chile con el fin de proponer una estrategia para implementar un sistema de vigilancia integrado, el cual en un futuro podría llegar a formar parte de un sistema de gestión integral del uso adecuado de antimicrobianos. / Antimicrobial drugs are essential for the treatment of most bacterial infectious processes, both in humans and animals. Their use has always been accompanied by the emergence of resistant bacterial strains. This problem has a clinical, epidemiological and microbiological impact, becoming one of the major threats to global public health. In most countries, efforts to address this problem only focus on human health, and only in developed countries this initiative also extends to animal health. In these more advanced countries, they have integrated surveillance systems based on the ―One Health‖ approach of the WHO (World Health Organization). This study describes the situation regarding integrated surveillance initiatives to control antibiotic resistance in economies from the APEC region (Asia-Pacific Economic Cooperation), gives some international recommendations and analyses the current situation in Chile and subsequently proposes a strategy to implement an integrated surveillance system, which in the future could be part of an integrated management system for appropriate antimicrobial use.

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario / En la sociedad moderna, la tenencia de animales de compañía constituye una práctica cada vez más frecuente, extendiéndose a nivel mundial y a través de todas las clases socioeconómicas. Así, dentro de muchas otras áreas, la participación del médico veterinario ha aumentado en el ámbito clínico de mascotas, logrando grandes avances en técnicas diagnósticas, quirúrgicas y terapéuticas. Al igual que los humanos, las mascotas pueden sufrir diversas enfermedades, pudiendo tener algunas un componente infeccioso. Frente a las infecciosas de origen bacteriano, la principal herramienta con que cuentan los profesionales, son los antimicrobianos. Desde su descubrimiento, los antimicrobianos han constituido la primera línea de acción frente a enfermedades bacterianas, ayudando a disminuir su impacto -tanto en las personas como en distintas poblaciones animales- encontrándose disponible una variada gama de sustancias, con diferentes mecanismos de acción e indicaciones terapéuticas. Sin embargo, desde hace ya varios años se ha observado la presencia y aumento de la resistencia bacteriana a diversos antimicrobianos, constituyendo un tema de gran preocupación mundial tanto en medicina humana como veterinaria. Entre los antimicrobianos que han visto reducida su efectividad debido a la resistencia bacteriana se encuentran los betalactámicos, como meticilina y oxacilina, y las tetraciclinas, como doxiciclina y oxitetraciclina. El objetivo de este trabajo fue la detección, mediante la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), del gen mecA involucrado en la resistencia a meticilina y de los genes tet(M) y tet(O), involucrados en la resistencia a tetraciclinas mediante la generación de proteínas de protección ribosomal, en cepas de Staphylococcus coagulasa positivas aisladas desde gatos. La aplicación de esta técnica de biología molecular permitió detectar dos de los tres genes mencionados, en cepas caracterizadas como sensibles, resistentes o de sensibilidad intermedia de acuerdo a antibiogramas por difusión en agar. Los resultados de este trabajo señalan que la detección de genes de resistencia a antimicrobianos complementaría la técnica del antibiograma de la Microbiología clásica en el estudio de la resistencia bacteriana. Finalmente, la secuenciación y posterior determinación del porcentaje de identidad nucleotídica respecto del GenBank® de uno de los genes detectados otorgó al laboratorio de Microbiología del Departamento de Medicina Preventiva Animal de la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias de la Universidad de Chile, un control positivo para continuar con los estudios moleculares de resistencia bacteriana / Proyecto FIV Nº 12101401.9102.008

El objetivo central del presente trabajo de Tesis Doctoral fue restablecer in vitro la susceptibilidad antimicrobiana de cepas comensales de Escherichia coli (con fenotipo multirresistente-MDR-) aisladas de explotaciones pecuarias, mediante la asociación de diferentes antimicrobianos con el inhibidor de bombas de eflujo 1-(1-naphthylmethyl)-piperazine (NMP). De esta manera, se pretende contribuir al desarrollo de planes de dosificación de máxima eficacia antimicrobiana minimizando el riesgo de emergencia y diseminación de resistencia bacteriana; permitiendo así la obtención de productos de origen animal de excelencia sanitaria, en función de la correcta interpretación de los parámetros farmacocinéticos/farmacodinámicos (modelización PK/PD) para una correcta dosificación, del mecanismo de resistencia y del eventual bloqueo de éste último. Se obtuvieron muestras de materia fecal mediante hisopado rectal de vacas en ordeñe, terneros y animales de compañía, pertenecientes a tambos de la provincia de Buenos Aires; así como también de pozos sépticos, agua de consumo y bombas estercoleras. Se determinaron los perfiles de sensibilidad, mediante el método estandarizado de Kirby-Bauer de difusión en agar, frente a ocho antimicrobianos a todas las cepas de E.coli aisladas. Se hallaron diez cepas de E. coli multirresistentes a partir de los animales muestreados en el estudio de tipo transversal. Se emplearon cepas isogénicas de E. coli con diferentes grados de expresión de bombas de eflujo como control de calidad (AG100A con deleción total de bombas de eflujo, AG100 como cepa “normal” y AG112 con sobreexpresión de bombas). Se determinó la concentración inhibitoria mínima (CIM) y la concentración bactericida mínima (CBM) de florfenicol, ciprofloxacina, tetraciclina y ampicilina por el método de microdilución seriada en caldo Luria-Bertani (LB) con y sin NMP. Para la determinación de las interacciones entre los tres antimicrobianos seleccionados (florfenicol, ciprofloxacina y tetracilina) y el inhibidor de bombas se calculó el Índice de Concentración Inhibitoria Fraccionaria (CIF) a fin de evaluar la manifestación o no de efecto sinérgico. Para evaluar la cinética de muerte bacteriana se realizaron curvas de muerte bacteriana de las cepas de referencia y las cepas de campo MDR con y sin NMP. Con los datos obtenidos se realizó el análisis estadístico correspondiente. Por último, a partir de la información farmacodinámica obtenida se realizó una modelización farmacocinética/farmacodinámica (PK/PD), para lo cual se utilizaron datos obtenidos de estudios farmacocinéticos de florfenicol, danofloxacina y oxitetraciclina realizados previamente por el grupo de investigación de la Cátedra de Farmacología. Se aislaron cepas resistentes y multirresistentes con altos niveles de resistencia frente a tetraciclina y ampicilina. Todas las combinaciones de resistencia múltiple siempre incluyeron en su perfil a la tetraciclina. El NMP asociado a ampicilina tuvo un efecto nulo tanto en las cepas isogénicas como en las de campo. Sin embargo, ciprofloxacina, florfenicol y tetraciclina, demostraron ser claros sustratos de las bombas. Se evidenció la ocurrencia de sinergismo de potenciación ya que con una concentración de antimicrobiano varias veces inferior a la de su CIM, se logró un efecto antibacteriano mejorado con la incorporación de NMP. Se comprobó que es posible disminuir la concentración de los antimicrobianos -florfenicol, ciprofloxacina y tetraciclina- con la incorporación de NMP, sin modificar de manera importante la “cinética de muerte bacteriana”, tanto en las curvas de muerte de las cepas de referencia como en las cepas problema. En cuanto a la relación PK/PD, en la cepa AG112 se mejoraron notablemente los parámetros predictores de eficacia con la adición del inhibidor, con la consecuente disminución de la concentración de los antimicrobianos. Resulta prometedor el efecto de la combinación de un fármaco inhibidor de bombas de eflujo como coadyuvante de aquellos antimicrobianos sustratos de las bombas de eflujo sobreexpresadas como mecanismo inespecífico de resistenca bacteriana.