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Importancia Las cepas de Klebsiella pneumoniae con una combinación de genotipos de hipervirulencia y resistencia a múltiples fármacos (MDR hvKp) han surgido como causa de infecciones humanas. La capacidad de estos microbios para evitar la muerte por parte del sistema inmunológico innato aún no se ha probado por completo. Con ese fin, comparamos la capacidad de una colección global de aislados clínicos de hvKp y MDR hvKp para sobrevivir en la sangre humana y resistir la muerte fagocítica por parte de los neutrófilos humanos. Los dos aislados clínicos de hvKp MDR analizados (ST11 y ST147) murieron en sangre humana y por neutrófilos humanos in vitro, mientras que la destrucción fagocítica de los aislados clínicos de hvKp (ST23 y ST86) requirió antisueros específicos. Aunque los datos fueron variados y, a menudo, aislados, son un primer paso importante hacia una mejor comprensión de la defensa del huésped contra MDR hvKp. |
Han surgido nuevas cepas “hipervirulentas” de la bacteria Klebsiella pneumoniae en personas sanas en entornos comunitarios, lo que llevó a un grupo de investigación de los Institutos Nacionales de Salud a investigar cómo el sistema inmunológico humano se defiende contra las infecciones.
Después de exponer las cepas a componentes del sistema inmunológico humano en un “tubo de ensayo” de laboratorio, los científicos descubrieron que algunas cepas tenían más probabilidades de sobrevivir en la sangre y el suero que otras, y que los neutrófilos tienen más probabilidades de neutralizar algunas cepas que otras. El estudio, publicado en mBio, fue dirigido por investigadores del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID) de los NIH.
"Este importante estudio es uno de los primeros en investigar la interacción de estas cepas emergentes de Klebsiella pneumoniae con componentes de la defensa del huésped humano", dijo el director interino del NIAID, Dr. Hugh Auchincloss. “El trabajo refleja la solidez del Programa de Investigación Intramuros del NIAID. Tener equipos de investigación estables con colaboraciones establecidas permite a los investigadores aprovechar trabajos anteriores e informar rápidamente a sus pares sobre temas de salud pública nuevos y de gran relevancia”.
Hace más de un siglo, los científicos identificaron K. pneumoniae como una causa de infecciones humanas graves, a menudo mortales, principalmente en personas que ya estaban enfermas o con sistemas inmunológicos debilitados y especialmente en personas hospitalizadas. A lo largo de muchas décadas, algunas cepas desarrollaron resistencia a múltiples antibióticos y se volvieron difíciles de tratar.
Esta bacteria, a menudo llamada Klebsiella pneumoniae clásica (cKp), ocupa el tercer lugar entre los patógenos más comunes aislados de infecciones del torrente sanguíneo hospitalarias. Algunas otras cepas de Klebsiella pneumoniae causan infecciones graves en personas sanas en entornos comunitarios, aunque no son resistentes a múltiples fármacos. Se les conoce como Klebsiella pneumoniae hipervirulenta o hvKp. Más recientemente, en ambos entornos han surgido cepas con características de hipervirulencia y resistencia a múltiples fármacos, las denominadas MDR hvKp.
Los científicos del NIAID han estudiado este fenómeno general antes. A principios de la década de 2.000 observaron (e investigaron activamente) cepas virulentas de la bacteria Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) que habían surgido en entornos comunitarios de Estados Unidos y habían causado infecciones generalizadas en personas por lo demás sanas.
Ahora, el mismo grupo de investigación del NIAID en los Rocky Mountain Laboratories en Hamilton, Montana, está investigando cuestiones similares sobre las nuevas cepas de Klebsiella, como por ejemplo si los microbios pueden evadir las defensas del sistema inmunológico humano. Sus hallazgos fueron inesperados: las cepas hvKp tenían más probabilidades de sobrevivir en la sangre y el suero que las cepas hvKp MDR. Y los neutrófilos habían neutralizado menos del 5% de las cepas hvKp, pero más del 67% de las cepas MDR hvKp, la mayoría de las cuales murieron.
Los investigadores también desarrollaron un suero de anticuerpos diseñado específicamente para ayudar a los neutrófilos a neutralizar dos cepas seleccionadas de hvKp y dos cepas MDR hvKp seleccionadas. El antisuero funcionó, aunque no de manera uniforme, en las cepas hvKp. Estos hallazgos sugieren que es factible un enfoque vacunal para la prevención/tratamiento de infecciones.
Con base en los hallazgos, los investigadores sugieren que la gravedad potencial de la infección causada por MDR hvKp probablemente se encuentre entre las formas clásica e hipervirulenta. El trabajo también sugiere que se debería reconsiderar la clasificación ampliamente utilizada de K. pneumoniae en cKp o hvKp.
Los investigadores también están explorando por qué los hvKp MDR son más susceptibles a las defensas inmunitarias humanas que los hvKp: ¿se debe esto a un cambio en la estructura de la superficie causado por una mutación genética? O quizás porque la combinación de componentes de hipervirulencia y resistencia a los antibióticos reduce la capacidad de la bacteria para replicarse y sobrevivir en un entorno competitivo.
Como siguiente paso, el equipo de investigación determinará los factores implicados en la susceptibilidad de MDR hvKp a las defensas inmunitarias del cuerpo utilizando modelos de infección en ratones. En última instancia, este conocimiento podría informar estrategias de tratamiento para prevenir o disminuir la gravedad de la enfermedad.
Referencia: F DeLeo et al. Interaction of multidrug-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae with components of human innate host defense. mBio DOI: 10.1128/mbio.01949-23 (2023).