Novas cepas “hipervirulentas” da bactéria Klebsiella pneumoniae surgiram em pessoas saudáveis vivendo em ambientes comunitários, levando um grupo de pesquisadores dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos (NIH) a investigar como o sistema imunológico humano se defende contra a infecção.
Após expor as cepas a componentes do sistema imunológico humano em ambiente de laboratório, os cientistas descobriram que algumas cepas tinham maior probabilidade de sobreviver no sangue e no soro do que outras, e que os neutrófilos (glóbulos brancos) tinham maior probabilidade de ingerir e matar algumas cepas do que outras. O estudo, publicado na revista mBio, foi liderado por pesquisadores do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (NIAID) do NIH.
“Este estudo importante está entre os primeiros a investigar a interação dessas cepas emergentes de Klebsiella pneumoniae com os componentes da defesa do hospedeiro humano”, disse o Diretor Interino do NIAID, Dr. Hugh Auchincloss.
Há mais de um século, os cientistas identificaram a K. pneumoniae como uma causa de infecções humanas graves, muitas vezes fatais, principalmente em pessoas já doentes ou com sistemas imunológicos enfraquecidos, especialmente em hospitais. Ao longo de várias décadas, algumas cepas desenvolveram resistência a múltiplos antibióticos, tornando-se difíceis de tratar. Essa bactéria, frequentemente chamada de Klebsiella pneumoniae clássica (cKp), é a terceira patógeno mais comum isolado de infecções sanguíneas hospitalares.
Outras cepas de Klebsiella pneumoniae causam infecções graves em pessoas saudáveis em ambientes comunitários (fora de hospitais), embora não sejam multirresistentes. Elas são conhecidas como Klebsiella pneumoniae hipervirulentas, ou hvKp. Mais recentemente, cepas com características de multirresistência e hipervirulência, chamadas de MDR hvKp, surgiram em ambos os ambientes.
Cientistas do NIAID já estudaram esse fenômeno anteriormente. No início dos anos 2000, eles observaram e investigaram ativamente cepas virulentas de bactérias Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (MRSA) que surgiram em ambientes comunitários dos EUA e causaram infecções generalizadas em pessoas saudáveis.
Agora, o mesmo grupo de pesquisa do NIAID está investigando questões semelhantes sobre as novas cepas de Klebsiella, como entender a forma com que os micróbios podem escapar das defesas do sistema imunológico humano. Suas descobertas foram inesperadas: as cepas hvKp tinham maior probabilidade de sobreviver no sangue e no soro do que as cepas MDR hvKp. E os neutrófilos tinham ingerido menos de 5% das cepas hvKp, mas mais de 67% das cepas MDR hvKp, a maioria das quais foi morta.
Os pesquisadores também desenvolveram um soro de anticorpos especificamente projetado para ajudar os neutrófilos a ingerir e matar duas cepas selecionadas de hvKp e duas cepas selecionadas de MDR hvKp. O antissoro funcionou, embora de maneira não uniforme nas cepas hvKp. Essas descobertas sugerem que uma abordagem de vacinação para a prevenção/tratamento de infecções é viável.
Com base nas descobertas, os pesquisadores sugerem que a gravidade potencial da infecção causada por MDR hvKp provavelmente fica entre as formas clássica e hipervirulenta. O trabalho também sugere que a classificação amplamente utilizada de K. pneumoniae em cKp ou hvKp deve ser reconsiderada.
Os pesquisadores também estão explorando por que as MDR hvKp são mais suscetíveis às defesas imunológicas humanas do que as hvKp: isso se deve a uma mudança na estrutura da superfície causada por mutação genética? Ou talvez porque a combinação de componentes de hipervirulência e resistência a antibióticos reduz a capacidade da bactéria de se replicar e sobreviver em um ambiente competitivo.
Como próximo passo, a equipe de pesquisa determinará os fatores envolvidos na suscetibilidade das MDR hvKp às defesas imunológicas do corpo usando modelos de infecção em camundongos. Em última análise, esse conhecimento pode informar estratégias de tratamento para prevenir ou diminuir a gravidade das doenças.
Referências
Frank R. DeLeo, Adeline R. Porter, Scott D. Kobayashi, Brett Freedman, Mingju Hao, Jianping Jiang, Yi-Tsung Lin, Barry N. Kreiswirth, Liang Chen. Interaction of multidrug-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae with components of human innate host defense. mBio, 2023; DOI: 10.1128/mbio.01949-23
