A influência de carboidratos no potencial de virulência de isolados de Klebsiella variicola

Abstract

Klebsiella spp. é um dos gêneros da família Enterobacteriaceae mais associados a infecções nosocomiais e adquiridas na comunidade. Dentro do gênero, as espécies Klebsiella pneumoniae e Klebsiella variicola são geneticamente próximas e podem causar infecções do trato urinário (ITUs), pulmonares, sanguíneas e septicemias. Além da patogenicidade inerente a ambas as espécies, essas infecções acometem principalmente pacientes imunocomprometidos. 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.