Caracterização do Papel da Proteína PLDkp na Virulência de Klebsiella pneumoniae

Abstract

Klebsiella pneumoniae é uma enterobactéria responsável por uma grande diversidade de infecções, tanto em ambientes nosocomiais quanto na comunidade. Essas infecções representam hoje um grande desafio à saúde pública, visto que cepas resistentes a múltiplos antibióticos estão circulando por todo o mundo, inclusive no Brasil. A compreensão dos mecanismos associados à virulência é de grande interesse para o entendimento da causa e agravamento da doença, assim como das possibilidades de futura interferência nesse processo, por exemplo para o desenvolvimento de alternativas aos antibióticos como os inibidores de virulência. Recentemente foi descrito que um mutante no gene pld, que codifica uma proteína da família fosfolipase D, é avirulento em modelo de pneumonia em camundongos. PLDs de diversas bactérias patogênicas Gram-negativas têm sido descritas como envolvidas em interações bactéria-bactéria e bactéria-hospedeiro, atuando na toxicidade, invasão e/ou escape celular. Contudo, o papel da PLDkp na virulência ainda não é conhecido. Assim, neste trabalho estudamos o papel da PLDkp na interação com macrófagos murinos. Foi observado que a PLDkp não possui atividade citotóxica neste tipo celular, e não afeta as taxas de adesão ou internalização bacteriana. Contudo, os resultados indicam que a PLDkp influencia a sobrevivência e escape bacteriano da fagocitose pelos macrófagos Para explicar de que forma a PLDkp afeta a sobrevivência bacteriana em macrófagos, foram analisadas diferenças estruturais entre bactérias selvagem e mutante, tais como: expressão de proteínas totais, perfil de proteínas de membrana externa e cápsula polissacarídica. Por microscopia de força atômica e microscopia eletrônica de transmissão, foi mostrado que a cepa pld- apresenta uma estrutura capsular mais frouxa e menos ramificada do que a cepa selvagem. Considerando que a cápsula polissacarídica é determinante para a virulência de K. pneumoniae, acreditamos que o papel da PLDkp na virulência é mediado pela cápsula. Também foram observadas diferenças no perfil de expressão de proteínas de membrana externa. Dentre as bandas diferencialmente expressas entre selvagem e mutante pld-, possivelmente está a porina OmpK36. O mutante pldapresenta maiores níveis dessa proteína. A presença de OmpK36 têm sido associada a uma menor resistência à antibióticos e maior susceptibilidade a morte por opsonização. Além disso, a falta de OmpK36 também é responsável pela diminuição da produção de citocinas pró-inflamatórias. Desse modo, acreditamos que a proteína PLD é capaz de alterar a composição de proteínas de membrana externa e a presença elevada de OmpK36 no mutante pld- pode fazer com que essa bactéria seja mais reconhecida por mecanismos do sistema imune inato e eliminada mais facilmente. Como perspectivas, pretendemos futuramente elucidar de que forma a atividade bioquímica da PLDkp poderia afetar a composição de proteínas de membrana externa e a interação entre os polissacarídeos capsulares e a membrana plasmática bacteriana.