Klebsiella pneumoniae-Immagine Credit Public Domain.
Una nuova ricerca identifica il probabile colpevole che trasforma la classica Klebsiella pneumoniae in un batterio killer devastante e resistente ai farmaci.
Più di un decennio fa, i medici di tutto il mondo hanno iniziato a segnalare casi dovuti a un nuovo ceppo ipervirulento di Klebsiella pneumoniae, in grado di infettare e far ammalare gravemente persone altrimenti sane.
Thomas A. Russo dell’Università di Buffalo e del VA Western New York Healthcare System (VAWNYHS) è stato uno di loro. Nel 2011, ha curato il suo primo caso a Buffalo, un giovane senza altre comorbilità che è stato ricoverato in ospedale per mesi con questo batterio ipervirulento.
Il paziente si riprese completamente, ma Russo divenne curioso di questo batterio ipervirulento e si allarmò, dato che era in grado di infettare individui altrimenti sani della comunità e, nel tempo, poteva diventare resistente ai farmaci.
Quell’allarme era ben fondato. Il batterio ipervirulento si è diffuso in tutto il mondo. Può causare infezioni invasive dei tessuti che sono pericolose per gli organi e per la vita nelle persone sane. Alcuni ceppi hanno acquisito resistenza agli agenti antimicrobici; questi ceppi sono stati soprannominati “veri e temuti superbatteri”.
All’inizio di quest’anno, il Centro europeo per il controllo e la prevenzione delle malattie dell’Unione europea ha segnalato un aumento significativo del numero di casi di Klebsiella pneumoniae ipervirulenta e che questi casi erano resistenti alla classe di antibiotici chiamati carbapenemi, che spesso rappresentano il trattamento di “ultima risorsa” per le infezioni batteriche.
Ora, grazie a numerose pubblicazioni sul batterio, Russo ha identificato gli elementi genetici responsabili della trasformazione della classica Klebsiella pneumoniae che generalmente infetta solo persone malate e/o immunodepresse in ambito sanitario, in Klebsiella pneumoniae ipervirulenta che può infettare anche persone altrimenti sane nella comunità.
Pubblicata su eBioMedicine, la ricerca è la prima a determinare il contributo relativo di diversi elementi genetici chiave all’ipervirulenza di questo batterio.
“Il nostro obiettivo con questo studio era decifrare come diversi fattori genetici contribuiscono a questa ipervirulenza per guidare lo sviluppo di terapie preventive, trattamenti e strategie di controllo per la Klebsiella pneumoniae ipervirulenta “, afferma Russo, autore senior e Professore e capo della Divisione di malattie infettive presso la Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences.
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno condotto un’indagine sistematica su quattro ceppi clinici rappresentativi di Klebsiella pneumoniae ipervirulenta. Lo hanno fatto costruendo e testando mutanti in cui pVir, il grande plasmide posseduto dai ceppi ipervirulenti di Klebsiella pneumoniae e altri fattori di virulenza da soli o in combinazione sono stati rimossi.
Russo spiega che i plasmidi sono elementi genetici separati dal cromosoma. Contengono geni multipli, alcuni dei quali possono aumentare la virulenza e/o conferire resistenza ad agenti antimicrobici selezionati.
“Sebbene fosse noto che il plasmide contribuisse all’ipervirulenza in Klebsiella pneumoniae, il suo ruolo relativo e quello di determinati fattori di virulenza codificati sul plasmide o sul cromosoma non erano ben definiti“, afferma Russo.
I risultati hanno fortemente sostenuto che pVir è il determinante genetico primario che trasforma il potenziale di virulenza di base dei ceppi classici di K. pneumoniae in quello osservato per i ceppi ipervirulenti di Klebsiella pneumoniae . I dati supportano anche l’esistenza di ulteriori fattori di virulenza codificati da pVir che devono ancora essere identificati.
“I fattori genetici definiti come quantitativamente più importanti potrebbero essere potenziali bersagli terapeutici per lo sviluppo di contromisure“, afferma Russo.
Un lavoro precedente pubblicato dal suo gruppo in mBio ha scoperto che un ceppo è probabilmente ipervirulento se contiene cinque geni specifici localizzati sul plasmide. Quel lavoro potrebbe essere fondamentale per sviluppare un test diagnostico per la Klebsiella pneumoniae ipervirulenta. Attualmente, i laboratori di microbiologia clinica non sono in grado di distinguere la Klebsiella pneumoniae classica da quella ipervirulenta.
Altri coautori provengono dall’Università di Buffalo, dal Roswell Park Comprehensive Cancer Center e dal Multidrug-Resistant Organism Repository and Surveillance Network del Walter Reed Army Institute of Research.
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Questo lavoro è stato sostenuto dai National Institutes of Health e dal Department of Veterans Affairs, ed è stato in parte finanziato dal Defense Health Program degli Stati Uniti.
Fonte: Università di Buffalo
