integrons: estructures genètiques (apps) portadores d’un o diversos gens de resistència a antibiòtics, disponibles en diverses varietats i mides, integrables en cromosoma i plasmidis, compatibles amb la majoria dels entorns genètics bacterians, es poden obtenir a qualsevol lloc (encara que especialment en hospitals, granges i altres ambients antropogènics).
Estructura d’un integró de multiresistència típic, el integró In113. Les fletxes blaves representen els gens, que s’expressen d’esquerra a dreta (sentit 5 ‘a 3’). La seqüència de recombinació i entrada de nous gens es troba a l’esquerra de la figura, abans del primer gen. A sota s’indiquen les famílies d’antibiòtics afectades pels diferents gens.
Els integrons de multiresistència, com el que es mostra a la figura, són estructures interessants i sorprenents … fragments d’ADN que acumulen gens de resistència a antibiòtics, es multipliquen, es dispersen i evolucionen com si tinguessin vida pròpia. I en cert sentit la tenen, encara que no tenen capacitat per replicar-ni moure per si mateixos, funcionen com simbionts que proporcionen un avantatge òbvia al seu hoste.
Un integró és un fragment d’ADN que codifica una integrasa, una seqüència de recombinació, i promotors propis que dirigeixen l’expressió dels seus gens. La integrasa reconeix determinades seqüències en estructures anomenades gens casset i les utilitza per inserir o escindir els gens casset en la seqüència de recombinació. Integrons com el que es mostra a la figura es troben amb freqüència infeccions hospitalàries. Els gens nous s’insereixen a l’extrem esquerre, i per tant l’ordre dels gens reflecteix la història de l’integró. La densitat de gens de resistència és un reflex de la intensitat de la pressió antibiòtica que estem exercint en el nostre medi.
Els integrons es van descobrir a la dècada dels 80 de segle passat, i des de llavors la major part dels estudis s’han realitzat en l’àmbit clínic, en relació amb la resistència als antibiòtics (per aprofundir una miqueta més recomano la breu revisió de Montserrat Sabaté i Guillem Prats). I no obstant això, aquesta és una funcionalitat nova. Un treball recent, liderat per investigadors de l’Institut de Ciències de l’Medi Ambient el sòl il’aigua d’Israel, ha caracteritzat el contingut dels integrons presents en mostres de dotze plantes de tractament d’aigües residuals d’Europa i Israel, utilitzant per a això tècniques de seqüenciació massiva. Els resultats són sorprenents i plantegen noves preguntes sobre la biologia d’aquestes estructures: la major part de les seqüències obtingudes codifiquen gens hipotètics de funció desconeguda, és a dir seqüències que estan presents en les bases de dades de referència, i molt probablement corresponen a gens , però no han estat caracteritzades funcionalment. Entre el 0.47 i el 3% de les seqüències obtingudes corresponien a gens amb funcions conegudes, d’ells la major part estaven relacionats amb resistència a antibiòtics, encara que es van trobar també altres funcions com detoxificació, mobilitat dels elements, o regulació gènica.
Podem dir per tant, que no sabem molt sobre la biologia i l’evolució dels integrons, ja que desconeixem les funcions de la majoria dels gens que contenen. No obstant això, sí que sabem que s’han incorporat recentment a la carrera armamentística entre l’ésser humà i les infeccions bacterianes. I que, com les millors aplicacions per a mòbils, els integrons es comparteixen, es modifiquen i es disseminen per la comunitat molt ràpidament.
REFERÈNCIES:
Gatica J, Tripathi V, Green S , Manaia CM, Berendonk T, Cacace D, Merlin C, Kreuzinger N, Schwartz T, Fatta-Kassinos D, Rizzo L, Schwermer CU, Garelick H, Jurkevitch I, Cytryn E. High Throughput Analysis of integró Gene Cassets in Wastewater Environments. Environ Sci Technol. 2016 novembre 1; 50 (21): 11.825-11.836.