Mecanismos implicados en la colonización y la epidemicidad del clon de alto riesgo "Klebsiella pneumoniae ST15"

Resumen

Klebsiella pneumoniae ST15 es un clon de alto riesgo con una gran plasticidad genética y portador de una gran diversidad de genes de resistencia a antimicrobianos. Está implicado en la producción de brotes hospitalarios en todo el mundo y posee una gran capacidad para colonizar el tracto gastrointestinal, lo que supone un factor de riesgo importante para el posterior desarrollo de una infección. Esta Tesis Doctoral aborda el estudio de los mecanismos implicados en la patogénesis de K. pneumoniae ST15 con el objetivo de buscar nuevas dianas terapéuticas y estrategias alternativas para el manejo de las infecciones causadas por este clon de alto riesgo. Para ello utilizamos como modelo un clon epidémico de K. pneumoniae ST15 aislado durante un gran brote producido en el Hospital Universitario de A Coruña. El análisis comparativo de su genoma frente a otros clones pertenecientes a diferentes STs de K. pneumoniae nos permitió identificar las características genómicas específicas de este clon que podrían estar implicadas en su éxito como patógeno. Encontramos que el clon ST15 posee dos factores de virulencia relacionados con la adherencia que no están presentes en el resto de STs analizados. Se han identificado y caracterizado por primera vez en K. pneumoniae un sistema tipo chaperona-usher pili, el sistema Kpi, y un sistema de secreción de dos componentes, el sistema FhaB/FhaC. Estos sistemas están directamente relacionados con el fenotipo altamente adherente mostrado por el clon epidémico ST15, ya que están implicados en la capacidad de este clon para adherirse a diferentes células eucariotas y formar biofilm. Además, los sistemas Kpi y FhaB/FhaC están estrechamente relacionados con este ST y le confieren una mayor eficacia biológica. 22 Por otra parte, se ha demostrado que el sistema Kpi tiene un papel determinante tanto en la habilidad mostrada por este clon epidémico para colonizar el tracto gastrointestinal en un modelo murino de colonización, como en su potencial patogénico en un modelo de infección en Galleria mellonella. Teniendo en cuenta que los dos sistemas caracterizados en este estudio están claramente asociados con el clon de alto riesgo ST15, estos pueden considerarse biomarcadores óptimos para identificar este clon de manera específica. En este contexto, ambos sistemas podrían ser usados como diana para detectar K. pneumoniae ST15 con una alta sensibilidad y especificidad. Finalmente, hemos obtenido y caracterizado un extracto salino de Vaccinium corymbosum con un alto contenido en polifenoles. Este extracto inhibe la adhesión a células eucariotas intestinales y la formación de biofilm en la cepa Kp3380. El efecto anti-adherente producido por este extracto reduce significativamente la colonización intestinal producida por K. pneumoniae en un modelo murino.