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Geographic divergence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus ST5-SCCmecI in the aftermath of a major earthquake and tsunami: impact of a plasmid harboring heavy metal resistance genes
Indexado
Scopus SCOPUS_ID:105002743470
DOI 10.1128/MBIO.03669-24
Año 2025
Tipo

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is a major public health menace. The global spread of MRSA is characterized by successive waves of epidemic clones dominating specific geographical regions. The acquisition of genes encoding resistance to heavy metals (HMRGs) is thought to be a key feature in the geographic divergence of MRSA. However, the cause-effect relationship between the presence of HMRGs and the divergence of MRSA clones remains to be clarified. In this study, we assessed the role that HMRGs may have played in the evolutionary divergence of the MRSA ST5-SCCmecI lineage in Latin America. We conducted a genomic characterization of 113 MRSA clinical isolates from six Latin American healthcare centers, including 53 isolates collected from two cities in Chile (Santiago and Concepción). We found a plasmid (pSCL4752) harboring arsenic, cadmium, and mercury resistance genes in 65% (n = 71) of the ST5-SCCmecI isolates. We also observed a geographic divergence associated with the presence of pSCL4752 in Chilean isolates, with a higher frequency in isolates from Concepción (88%) compared to Santiago (29%). Interestingly, a molecular clock analysis revealed that this divergence occurred in the aftermath of an 8.8 Mw earthquake and tsunami that struck the Concepción area in 2010. Moreover, our results demonstrate that the carriage of pSCL4752 can be beneficial or detrimental for ST5-SCCmecI isolates, depending on the environmental availability of these heavy metals. Our results suggest that the divergence of the ST5-SCCmecI MRSA lineage in Latin America could have been fostered by environmental disasters and influenced by the presence/absence of HMRGs harbored in a plasmid.

Revista



Revista ISSN
M Bio 2161-2129

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Disciplinas de Investigación



WOS
Microbiology
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Martínez, Jose R.W. - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
2 Alcalde-Rico, Manuel - Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
Hospital Universitario Virgen Macarena - España
3 Jara-Videla, Estefanía - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
4 Reyes, Jinnethe - Universidad El Bosque - Colombia
5 Carvajal, Lina P. Mujer Universidad El Bosque - Colombia
6 RINCON-NUNEZ, SANDRA LILIANA Mujer Universidad El Bosque - Colombia
7 Rios, Rafael Hombre Universidad El Bosque - Colombia
8 Diaz, Lorena - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
9 Quesille-Villalobos, Ana - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
10 Riquelme-Neira, Roberto - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
Universidad de Las Américas Chile - Chile
11 Rivas, Lina - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
12 Moustafa, Ahmed M. Hombre The Children's Hospital of Philadelphia - Estados Unidos
University of Pennsylvania Perelman School of Medicine - Estados Unidos
13 Hanson, Blake M. Hombre UTHealth Houston School of Public Health - Estados Unidos
14 Undurraga, Eduardo A. - Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN) - Chile
Canadian Institute for Advanced Research - Canadá
15 Olivares-Pacheco, Jorge - Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
16 García, Patricia - Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
Escuela de Medicina - Chile
17 Araos, Rafael - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile
18 Planet, Paul J. Hombre The Children's Hospital of Philadelphia - Estados Unidos
University of Pennsylvania Perelman School of Medicine - Estados Unidos
American Museum of Natural History - Estados Unidos
19 Arias, Cesar A. Hombre Houston Methodist Hospital - Estados Unidos
Houston Methodist - Estados Unidos
Weill Cornell Medicine - Estados Unidos
20 Munita, Jose M. - Universidad del Desarrollo - Chile
Núcleo Milenio para la Investigación Colaborativa en Resistencia Antimicrobiana - Chile

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
FONDEQUIP
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
National Institutes of Health
National Institute of Allergy and Infectious Diseases
AstraZeneca
Universidad El Bosque
ANID Fondecyt
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
K24AI121296 César A. Arias National Institute of Allergy and Infectious Diseases P01AI152999-01 César A. Arias Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo FONDECYT
Molecular Genetics and Antimicrobial Resistance Unit

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
We gratefully acknowledge the Molecular Genetics and Antimicrobial Resistance Unit, from Universidad El Bosque, Bogota, Colombia, for the isolates included in this study. This research was funded by the following research grants: FONDECYT 1171805, BECAS/DOCTORADO NACIONAL 21110001 (J.R.W.M.), ANID FONDECYT POSTDOCTORADO No. 3201034 (R.R.-N.), FONDECYT POSTDOCTORADO 3220577 (A.Q.-V.), and FONDECYT 1211947. The computational infrastructure was provided by FONDEQUIP EQM150093. C.A.A. was supported by NIH/NIAID grants K24AI121296, R01AI134637, R01AI148342-01, and P01AI152999-01. Rafael Araos participated in a COVID-19 international advisory board organized by AstraZeneca in March 2022. The other authors declare no competing interests. Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo FONDECYT 1171805,FONDECYT 1211947,FONDEQUIP EQM150093 Jose M. Munita Common Fund R01AI134637,R01AI148342-01,K24AI121296 C\u00E9sar A. Arias National Institute of Allergy and Infectious Diseases P01AI152999-01 C\u00E9sar A. Arias Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo FONDECYT POSTDOCTORADO 3201034 Roberto Riquelme-Neira Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo FONDECYT POSTDOCTORADO 3220577 Ana Quesille-Villalobos Agencia Nacional de Investigaci\u00F3n y Desarrollo BECAS/DOCTORADO NACIONAL 21110001 Jose R. W. Mart\u00EDnez

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