Cientistas descobrem mecanismo patogênico e novo tratamento para Klebsiella pneumoniae

Duas novas abordagens para o tratamento de infecções causadas por superbactérias resistentes a antibióticos mostraram eficácia e bom potencial de aplicação clínica em estudos realizados por uma equipe da Universidade Politécnica de Hong Kong (PolyU). Suas descobertas foram publicadas recentemente em Transdução de Sinal e Terapia Alvo e a Diário de Infecção.

A Organização Mundial da Saúde alertou repetidamente que o surgimento e a disseminação de micróbios multirresistentes, comumente conhecidos como superbactérias, podem levar à próxima onda de desastres de saúde pública. Muitas das superbactérias conhecidas na verdade evoluíram da flora normal, ou bactérias que comumente existem em nosso corpo, e podem causar uma ampla gama de infecções, especialmente quando nosso sistema imunológico está enfraquecido; portanto, eles podem se espalhar facilmente no hospital e na comunidade e potencialmente representar uma ameaça mais séria e duradoura do que a pandemia de COVID-19.

Até o momento, várias cepas bacterianas foram classificadas como superbactérias, entre as quais a hiperrresistente e hipervirulenta Klebsiella pneumoniae é sem dúvida a que representa a maior ameaça à saúde humana. Em 2017, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Chen Sheng, professor titular de microbiologia, membro do Laboratório Estadual de Biologia Química e Descoberta de Medicamentos e chefe do Departamento de Ciência Alimentar e Nutrição da PolyU, descobriu uma variante genética recém-emergida de Klebsiella pneumoniae, nomeadamente a Klebsiella pneumoniae hiper-resistente e hipervirulenta (CR-hvKP), que pode causar infeções intratáveis ​​e fatais mesmo em indivíduos saudáveis.

Como o nome indica, essa superbactéria não é apenas multirresistente, mas também altamente invasiva. Vários estudos na China mostraram que a taxa de mortalidade da infecção por CR-hvKP variou de 25% a 45%. Até o momento, o CR-hvKP foi considerado uma “ameaça urgente à saúde humana” por muitos especialistas médicos em todo o mundo.

Após vários anos de pesquisa intensiva, a equipe de pesquisa fez recentemente grandes avanços em seus esforços para delinear o mecanismo patogênico do CR-hvKP e elaborar estratégias de intervenção eficazes. A equipe também identificou os principais fatores envolvidos na interação com o hospedeiro e a natureza da resposta imune do hospedeiro desencadeada durante o processo de infecção. Especificamente, eles descobriram as vias de sinalização pelas quais o patógeno desencadeia o início de uma tempestade de citocinas, na qual as moléculas sinalizadoras podem induzir a ativação descontrolada de células imunes do hospedeiro que podem eventualmente evoluir para choque séptico, uma condição extremamente perigosa e potencialmente fatal.

Experimentos subsequentes revelaram que inibir o início de uma tempestade de citocinas poderia reduzir significativamente a mortalidade entre os pacientes infectados. A equipe de pesquisa estudou o valor terapêutico de imunossupressores, como o ácido acetilsalicílico (AAS), e descobriu que o AAS pode suprimir o início de uma tempestade de citocinas em camundongos infectados. O AAS, comumente conhecido como Aspirina, é amplamente utilizado para aliviar dores e inflamações leves a moderadas. O tratamento com AAS pode efetivamente suprimir a infiltração de células inflamatórias nos pulmões e reduzir drasticamente a produção de citocinas, diminuindo a probabilidade de choque séptico no hospedeiro.

Esta é a primeira vez que foi descoberto que os imunossupressores podem ser usados ​​no tratamento da infecção por CR-hvKP. As novas descobertas fornecem informações importantes para o desenvolvimento de novas abordagens para o manejo clínico de doenças causadas por esse importante patógeno.

No entanto, embora o AAS possa proteger os pacientes contra choque séptico durante a infecção por CR-hvKP, esse composto é incapaz de erradicar o patógeno. A equipe de pesquisa, portanto, explorou o uso de uma combinação de AAS e outros antibióticos no processo de tratamento e descobriu que o efeito terapêutico do AAS pode ser melhorado com a inclusão de um agente antimicrobiano eficaz durante o tratamento. No entanto, como o CR-hvKP exibe resistência a quase todos os agentes antimicrobianos conhecidos e a busca por novos compostos antimicrobianos não é uma maneira prática de resolver o problema, a equipe do Prof. Chen adotou uma abordagem de “redirecionamento de drogas” em um estudo separado, mas relacionado, no qual eles procuraram medicamentos de venda livre que exibem efeito antimicrobiano ou podem agir sinergicamente com os antibióticos usados ​​atualmente e aumentar sua atividade.

A equipe identificou com sucesso uma droga chamada zidovudina, que é um agente anti-vírus da imunodeficiência humana (HIV), que pode agir sinergicamente com o antibiótico rifampicina para erradicar o CR-hvKP. A vantagem de identificar novos compostos antimicrobianos por meio do reaproveitamento de medicamentos é que os medicamentos não precisam passar por um longo processo de desenvolvimento e aprovação de medicamentos. Espera-se que a combinação zidovudina/rifampicina possa ser usada juntamente com imunossupressores para tratar infecções por CR-hvKP com risco de vida.

Ao resumir as novas descobertas da pesquisa, o Prof. Chen disse: “Estamos satisfeitos por nossos estudos terem identificado duas opções terapêuticas promissoras que podem ser usadas isoladamente ou em combinação para combater a crescente ameaça da Klebsiella pneumoniae, apenas cinco anos depois de termos descoberto a cepa CR-hvKP. Deve-se notar que o tratamento imediato reduzirá a mortalidade e a disseminação do patógeno.”

Ele também acrescentou: “Planejamos validar nossas descobertas em ensaios clínicos em um futuro próximo e acreditamos que nossos esforços de pesquisa acabarão por beneficiar os pacientes e reduzir significativamente a taxa de mortalidade de pacientes infectados com CR-hvKP”.