Virulência em Escherichia coli uropatogênicas e Klebsiella pneumoniae associadas à bacteremia portadoras ou não da ilha pks e papel de colibactin e enterobactin na patogênese de infecções por K. Pneumoniae - Silva, Patricia Vollú (2017)
A ilha de patogenicidade pks de 54 kb é responsável pela produção de colibactin, uma molécula genotóxica, que causa rupturas de fita dupla de DNA (DSB) das células hospedeiras, e que parece estar relacionada ao aumento do risco de desenvolvimento de câncer colorretal. Colibactin foi inicialmente descrita em Escherichia coli, mas também pode ser encontrada em outras enterobactérias, como Klebsiella pneumoniae. A biossíntese de colibactin requer a atividade enzimática da fosfopantoteinil transferase (PPTase) ClbA, que também pode contribuir para a produção dos sideróforos enterobactin e yersiniabactin em E. coli. O objetivo deste trabalho foi avaliar a virulência em amostras de E. coli e de K. pneumoniae, presença da ilha de patogenicidade pks e determinar o papel de colibactin e do sideróforo enterobactin em infecções por K. pneumoniae. Para tal, uma coleção de 218 amostras de E. coli isoladas de pacientes com infecção do trato urinário atendidas no Instituto Nacional do Câncer, Brasil e 258 amostras de K. pneumoniae isoladas de sangue de pacientes internados no Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse, França foram avaliadas. A tipificação filogenética e a presença do gene de virulência fyuA em E. coli e do gene clbN em ambas bactérias foram avaliadas por PCR. O fenótipo hipermucoviscoso (HMV) de K. pneumoniae foi determinado pelo teste string. Foi ainda investigado o papel de colibactin e enterobactin em um modelo de pneumonia em camundongos C57BL/6JRJ e em infecções de células HeLa, utilizando a cepa K. pneumoniae SB 4496 e mutantes isogênicos deficientes em clbA, clbN ou entD. Os resultados demonstraram que entre as amostras de E. coli pesquisadas, o grupo filogenético B2 foi o mais prevalente (44,9%), seguido pelos grupos filogenéticos A (13,8%), B1 (22,0%) e D (19,3%). O gene fyuA, relacionado a produção do sideróforo yersiniabactin, foi detectado em todos os grupos filogenéticos, no entanto, a detecção do referido gene foi mais frequente no grupo B2 (P = 0,0228), sendo detectado em 74,5% das amostras deste grupo. O gene clbN, relacionado a produção de colibactin, foi detectado em 14,7% das amostras de E. coli. Vale ressaltar que todas as amostras clbN positivas pertenciam ao grupo filogenético B2, as quais também portavam o gene fyuA. Adicionalmente, três amostras de E. coli apresentaram efeito citopático em células HeLa, independente da produção de colibactin e da presença dos genes hlyC/A, hlyF, cdt e cnf1. O gene clbN foi detectado em 5,8% das amostras de K. pneumoniae. Também foi observado que a detecção de clbN foi estatisticamente significantemente (P < 0,0001) entre as amostras caracterizadas como HMV, este gene foi observado em 35% das amostras HMV analisadas. Além disso, a síntese de colibactin não pôde ser mantida pela PPTase EntD e a produção de sideróforos pela K. pneumoniae SB 4496 foi continuada por outro sistema independente de PPTases EntD e ClbA. Os resultados obtidos neste trabalho parecem indicar que a produção de colibactin não afeta a sobrevivência de K. pneumoniae hipervirulenta (hvKP) nos tecidos pulmonares de camundongos C57BL/6JRJ, nas condições estudadas. No entanto, é importante salientar que a toxina colibactin produzida por hvKP é capaz de induzir genotoxicidade em células HeLa. Ambos os genes clbA e clbN foram necessários para a manutenção da megalocitose e DBS induzida por colibactin em K. pneumoniae