Repositorio
Institucional

Pavez, Monica

High Prevalence of hefA Efflux Pump Overexpression in Isolates of Helicobacter pylori Resistant to Clarithromycin

MDPI

ANTIBIOTICS-BASEL

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Background/Objectives: Helicobacter pylori is a cause of chronic gastric infections and gastrointestinal carcinogenesis, with a prevalence of 20-90% around the world. Its eradication is increasingly challenged by clarithromycin resistance, particularly in regions with high rates of antibiotic resistance. While clarithromycin resistance is primarily attributed to 23S rRNA mutations, secondary mechanisms such as efflux pumps remain understudied. The present study reports a high prevalence of hefA efflux pump overexpression as a main molecular basis of clarithromycin resistance in H. pylori isolates from southern Chile. Materials and Methods: A total of 102 H. pylori isolates were obtained from gastric biopsy cultures. Isolates were analyzed for clarithromycin susceptibility by MIC, the 23S rRNA mutations A2142G/A2143G by PCR-RFLP followed by sequencing, and hefA relative expression by qPCR. Results: Clarithromycin resistance was detected in 38% of isolates. Resistance was significantly associated with therapeutic failure and urban residence. While 44% of resistant isolates harbored A2142G/A2143G mutations, 56% did not, suggesting alternative resistance mechanisms. Mutation C2182T was identified in 11% resistant isolates, and increased hefA expression was observed in resistant strains without 23S rRNA mutations, indicating efflux pump dysregulation as a resistance mechanism. Conclusions: Our findings reveal a shift in epidemiology of clarithromycin resistance mechanisms in H. pylori that extends beyond classical 23S rRNA mutations to include efflux-mediated adaptive resistance as a contributing mechanism. The positive correlation between hefA overexpression and MIC elevation underscores its role in resistance. These findings have important implications for the efficacy of clarithromycin-based therapies and highlight the need to reassess empirical treatment strategies in response to emerging resistance patterns.Antecedentes/Objetivos: Helicobacter pylori es causa de infecciones gástricas crónicas y carcinogénesis gastrointestinal, con una prevalencia del 20-90% en todo el mundo. Su erradicación se ve cada vez más dificultada por la resistencia a la claritromicina, particularmente en regiones con altas tasas de resistencia a los antibióticos. Si bien la resistencia a la claritromicina se atribuye principalmente a mutaciones del ARNr 23S, los mecanismos secundarios como las bombas de eflujo siguen estando poco estudiados. El presente estudio informa una alta prevalencia de sobreexpresión de la bomba de eflujo hefA como base molecular principal de la resistencia a la claritromicina en aislados de H. pylori del sur de Chile. Materiales y métodos: Se obtuvieron un total de 102 aislados de H. pylori a partir de cultivos de biopsias gástricas. Los aislados se analizaron para la susceptibilidad a la claritromicina por MIC, las mutaciones del ARNr 23S A2142G/A2143G por PCR-RFLP seguida de secuenciación, y la expresión relativa de hefA por qPCR. Resultados: Se detectó resistencia a la claritromicina en el 38% de los aislados. La resistencia se asoció significativamente con el fracaso terapéutico y la residencia urbana. Si bien el 44% de los aislados resistentes presentaban mutaciones A2142G/A2143G, el 56% no las presentaban, lo que sugiere mecanismos de resistencia alternativos. La mutación C2182T se identificó en el 11% de los aislados resistentes, y se observó una mayor expresión de hefA en cepas resistentes sin mutaciones en el ARNr 23S, lo que indica una desregulación de la bomba de eflujo como mecanismo de resistencia. Conclusiones: Nuestros hallazgos revelan un cambio en la epidemiología de los mecanismos de resistencia a la claritromicina en H. pylori que va más allá de las mutaciones clásicas del ARNr 23S para incluir la resistencia adaptativa mediada por eflujo como mecanismo contribuyente. La correlación positiva entre la sobreexpresión de hefA y la elevación de la CMI subraya su papel en la resistencia. Estos hallazgos tienen importantes implicaciones para la eficacia de las terapias basadas en claritromicina y resaltan la necesidad de reevaluar las estrategias de tratamiento empírico en respuesta a los patrones de resistencia emergentes.

artículo original

<italic>Helicobacter pylori</italic>

clarithromycin resistance

<italic>hefA</italic> efflux pump overexpression

<italic>23S rRNA</italic> mutations

10.3390/antibiotics14101044

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ANTIBIOTIC-RESISTANCE

MUTATIONS

ANTIBIOTIC-RESISTANCE

MUTATIONS

Microbiología

Biología Molecular

Enfermedades Infecciosas

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WOS:001602163300001

High Prevalence of hefA Efflux Pump Overexpression in Isolates of Helicobacter pylori Resistant to Clarithromycin

artículo original

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ANTIBIOTICS-BASEL

Infectious Diseases

Pharmacology & Pharmacy

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2079-6382

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