מחקר מגלה אלמנטים גנטיים המניעים את היפר-וירולנטיות של Klebsiella pneumoniae

לפני יותר מעשור, רופאים ברחבי העולם החלו לדווח על מקרים עקב זן היפר-ווירולנטי חדש של Klebsiella pneumoniaeשעלול להדביק ולחולל קשות אנשים בריאים אחרת.

תומאס א. רוסו, MD, באוניברסיטת באפלו ובמערכת הבריאות של VA Western New York (VAWNYHS), היה אחד מהם. בשנת 2011, הוא טיפל במקרה הראשון שלו בבאפלו, צעיר ללא מחלות נלוות אחרות שאושפז במשך חודשים עם החיידק היפר-ווירולנטי הזה. החולה החלים לחלוטין, אבל רוסו נעשה סקרן לגבי החיידק ההיפר-ווירולנטי הזה -; ונבהל, בהתחשב בעובדה שהוא הצליח להדביק אנשים בריאים מהקהילה, ובמשך הזמן, עלול להפוך לעמיד לתרופות.

מקרים נוספים והם עמידים לתרופות

האזעקה הזו הייתה מבוססת. החיידקים היפר-ווירולנטיים התפשטו ברחבי העולם. זה יכול לגרום לזיהומים פולשניים לרקמות שהם מסכני איברים וחיים אצל אנשים בריאים. זנים מסוימים רכשו עמידות לחומרים אנטי-מיקרוביאליים; הזנים האלה כונו "חרקי-על אמיתיים ומפחידים".

מוקדם יותר השנה, המרכז האירופי לבקרת מחלות ומניעתן של האיחוד האירופי דיווח על עלייה משמעותית במספר המקרים של היפר-ווירולנטי Klebsiella pneumoniae וכי מקרים אלו היו עמידים לקבוצת האנטיביוטיקה הנקראת קרבפנמים, המהווים לרוב טיפול "מוצא אחרון" לזיהומים חיידקיים.

כעת, עם פרסומים רבים על החיידק, רוסו זיהה את המרכיבים הגנטיים שאחראים להפיכת Klebsiella pneumoniae הקלאסית, אשר בדרך כלל מדביקה רק אנשים חולים ו/או מדוכאי חיסון בסביבה רפואית, להיפר-ווירולנטית. Klebsiella pneumoniaeשעלול להדביק גם אנשים בריאים אחרים בקהילה.

פורסם בחודש שעבר ב-eBioMedicine, המחקר הוא הראשון שקובע את התרומה היחסית של מספר אלמנטים גנטיים מרכזיים להיפר-ווירולנטיות של חיידק זה.

פענוח היפר-ווירולנטיות

"המטרה שלנו עם מחקר זה הייתה לפענח כיצד מספר גורמים גנטיים תורמים להיפר-ווירולנטיות זו כדי להנחות את הפיתוח של טיפולים מונעים, טיפולים ואסטרטגיות בקרה עבור היפר-ווירולנטיות Klebsiella pneumoniae," אומר רוסו, סופר בכיר ופרופסור מכובד של SUNY וראש החטיבה למחלות זיהומיות בבית הספר לרפואה ולמדעי ביו-רפואי ג'ייקובס. הוא רואה מטופלים ב-UBMD Internal Medicine וב-VAWNYHS.

כדי להשיג זאת, החוקרים ערכו מחקר שיטתי של ארבעה זנים קליניים מייצגים של היפר-ווירולנטי Klebsiella pneumoniae. הם עשו זאת על ידי בנייה ובדיקה של מוטנטים שבהם pVir, הפלסמיד הגדול המוחזק על ידי היפר-ווירולנטי Klebsiella pneumoniae זנים, וגורמי ארסיות אחרים לבד או בשילוב הוסרו.

רוסו מסביר שפלסמידים הם יסודות גנטיים הנפרדים מהכרומוזום. הם מכילים גנים מרובים, שחלקם עשויים לשפר ארסיות ו/או להקנות עמידות לחומרים אנטי-מיקרוביאליים נבחרים.

בעוד שהפלסמיד היה ידוע כתורם להיפר-ווירולנטיות ב Klebsiella pneumoniaeתפקידו היחסי והתפקיד היחסי של גורמי ארסיות נבחרים המקודדים בפלסמיד או בכרומוזום לא היו מוגדרים היטב."

תומאס א. רוסו, MD, אוניברסיטת באפלו

הממצאים תמכו מאוד בכך ש-pVir הוא הקובע הגנטי העיקרי שהופך את פוטנציאל הארסיות הבסיסי של קלאסי K. pneumoniae זנים לזנים שנצפו עבור היפר-ווירולנטי Klebsiella pneumoniae זנים. הנתונים תומכים גם בקיומם של גורמי ארסיות נוספים המקודדים על ידי pVir שטרם זוהו.

"הגורמים הגנטיים המוגדרים כחשובים ביותר מבחינה כמותית יכולים להיות יעדים טיפוליים פוטנציאליים לפיתוח אמצעי נגד", אומר רוסו.

עבודה קודמת שפורסמה על ידי קבוצתו ב-mBio מצאה כי זן עשוי להיות היפר-ווירולנטי אם הוא מכיל חמישה גנים ספציפיים הממוקמים על הפלסמיד. עבודה זו עשויה להיות קריטית לפיתוח מבחן אבחון להיפר וירולנטי Klebsiella pneumoniae. נכון לעכשיו, מעבדות מיקרוביולוגיה קלינית אינן מסוגלות להבדיל בין קלאסי לבין היפר-ווירולנטי Klebsiella pneumoniae.

מחברים שותפים עם רוסו הם אולריקה קרלינו-מקדונלד, קונור ג'יי דייויס וקסנדרה ל' אלוורדו, כולם נמצאים ב-VA ובמחלקה לרפואה בבית הספר ג'ייקובס; זכרי ג'יי דרייר מהמחלקה לרפואה; אלן האטסון של Roswell Park Comprehensive Cancer Center; וטינג ל. לואו, מליסה ג'יי מרטין, פטריק ט. מקגאן ופרנסואה לברטון, כולם מהמאגר והמעקב אחר אורגניזמים עמידים מול תרופות, מכון המחקר של צבא וולטר ריד. רוסו נמצא גם במרכז ויטבסקי לפתוגנזה של חיידקים בבית הספר ג'ייקובס.