A influência de carboidratos no potencial de virulência de isolados de Klebsiella variicola
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No entanto, a identificação equivocada de isolados clínicos de K. variicola como K. pneumoniae dificulta a intervenção terapêutica, comprometendo o sucesso do tratamento. Dessa forma, a identificação precisa, aliada à caracterização biológica e epidemiológica, é essencial para diferenciar essas espécies e compreender os mecanismos de patogenicidade específicos de K. variicola. Assim como K. pneumoniae, K. variicola apresenta diversos fatores de virulência, incluindo a cápsula polissacarídica (antígeno K), que desempenha um papel crucial na sobrevivência bacteriana no hospedeiro e na formação de biofilme. A cápsula é composta por açúcares sintetizados pela célula bacteriana, e sua relevância como fator de virulência sugere uma possível associação entre a utilização de substratos e a regulação da expressão de genes de virulência e patogenicidade. Este estudo teve como objetivo avaliar a relação entre a utilização de carboidratos como fonte única de carbono e a expressão de fatores de virulência em K. variicola. Foram analisadas três linhagens clínicas da espécie, isoladas de urina (Kv 15), cateter (Kv 57) e sangue (Kv 35), provenientes de diferentes pacientes. Inicialmente, avaliou-se o crescimento e a formação de biofilme dos isolados em diferentes fontes de carbono. Após essa análise, quatro açúcares foram selecionados para caracterizar sua influência em experimentos adicionais, incluindo a capacidade de invasão, a produção de sideróforos e a sobrevivência bacteriana em soro humano. Além disso, a expressão do gene mrkA, relacionado à adesão e formação de biofilme, foi quantificada por qRT-PCR.Os resultados demonstraram que a utilização de carboidratos como fontes de carbono influencia diretamente a virulência de K. variicola. A utilização de maltose e sorbitol favoreceu a formação de biofilme, enquanto a galactose impactou significativamente a expressão de genes associados à adesão bacteriana. A sobrevivência em soro humano variou entre os isolados e as condições testadas, indicando um papel regulatório dos açúcares na adaptação bacteriana. Esses achados reforçam a importância de compreender a interação entre metabolismo e virulência em K. variicola, contribuindo para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas e diagnósticas mais eficazes no combate às infecções causadas por essa bactéria emergente.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) , Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF) e Fundação de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Hospital da Universidade de Brasília (FAHUB)Klebsiella spp is one of the genres of the Enterobacteriace family frequently associated with nosocomial and community-acquired infections. Within the genus, Klebsiella pneumoniae and Klebsiella variicola species are genetically close and can cause urinary tract infections (UTIs), pulmonary infections, bloodstream infections and septicemia. In addition to the pathogenicity, these infections mainly affect immunocompromised patients. However, the mistaken identification of K. variicola as K. pneumoniae becomes the therapeutic intervention difficult, compromising the outcome of treatment. Thus, the precise identification, combined with biological and epidemiological characterization, is essential to differentiate these species and to understand the pathogenicity mechanisms specific to K. variicola. Like K. pneumoniae, K. variicola has several virulence factors, including polysaccharide capsule (antigen K), which plays a crucial role in bacterial survival in the host and biofilm formation. The capsule is made up of sugars synthesized by the bacterial cell, and its relevance as a factor of virulence suggests a possible association between the use of substrates and the regulation of the expression of virulence and pathogenicity genes. This study aimed to evaluate the relationship between the use of carbohydrates, as sole source of carbon, and the expression of K. variicola virulence factors. Three clinical strains were analyzed: one isolated from urine (Kv 15), one from catheter (Kv 57), and one from blood infection (Kv 35). Initially, the bacterial growth and biofilm formation was evaluated in broth containing different carbohydrates as sole sources of carbon. Four carbohydrates were selected to characterize their influence on additional experiments, including mature biofilm production, siderophores, and bacterial survival in human serum. In addition, the expression of the mrkA gene, related to adhesion and biofilm formation, was quantified by qRT-PCR. The results showed that the use of carbohydrates directly influences the virulence of K. variicola. The use of maltose and sorbitol favored biofilm formation, while galactose significantly impacted the expression of genes associated with bacterial adhesion. Survival in human serum varied between isolates and tested conditions, indicating a regulatory role of sugars in bacterial adaptation. These findings reinforce the importance of understanding the interaction between metabolism and virulence in K. variicola, contributing to the development of more effective therapeutic and diagnostic strategies in combating infections causedby this bacterium.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Biologia Celular (IB CEL)Programa de Pós-Graduação em Biologia MicrobianaporA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessA influência de carboidratos no potencial de virulência de isolados de Klebsiella variicolainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisEnterobacteriaceaePatogenicidadeVirulênciaMetabolismo de carboidratoreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINALAnaPaulaCardosoAlmeida_TESE.pdfapplication/pdf8065945http://repositorio.unb.br/bitstream/10482/54943/1/AnaPaulaCardosoAlmeida_TESE.pdf33d3622c8f08870d9840f4b04115ae8aMD51open access10482/549432026-06-19 16:59:41.485open accessoai:repositorio.unb.br:10482/54943Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2026-06-19T19:59:41Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB) |
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