Importance Les souches de Klebsiella pneumoniae présentant une combinaison de génotypes d’hypervirulence et de multirésistance aux médicaments (MDR hvKp) sont apparues comme une cause d’infections humaines. La capacité de ces microbes à empêcher la mort par le système immunitaire inné n’a pas encore été entièrement testée. À cette fin, nous avons comparé la capacité d’une collection mondiale d’isolats cliniques de hvKp et de hvKp MDR à survivre dans le sang humain et à résister à la destruction phagocytaire par les neutrophiles humains. Les deux isolats cliniques MDR hvKp testés (ST11 et ST147) ont été tués dans le sang humain et par les neutrophiles humains in vitro , tandis que la destruction phagocytaire des isolats cliniques hvKp (ST23 et ST86) a nécessité des antisérums spécifiques . Bien que les données soient variées et souvent isolées, elles constituent une première étape importante vers une meilleure compréhension de la défense de l’hôte contre le MDR hvKp. |
De nouvelles souches « hypervirulentes » de la bactérie Klebsiella pneumoniae sont apparues chez des personnes en bonne santé en milieu communautaire, incitant un groupe de recherche des National Institutes of Health à étudier comment le système immunitaire humain se défend contre les infections.
Après avoir exposé les souches à des composants du système immunitaire humain dans un « tube à essai » de laboratoire, les scientifiques ont découvert que certaines souches étaient plus susceptibles de survivre dans le sang et le sérum que d’autres, et que les neutrophiles étaient plus susceptibles de neutraliser certaines souches que d’autres. L’étude, publiée dans mBio, a été dirigée par des chercheurs de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID) du NIH.
"Cette étude importante est l’une des premières à étudier l’interaction de ces souches émergentes de Klebsiella pneumoniae avec des composants de la défense de l’hôte humain", a déclaré le directeur par intérim du NIAID, le Dr Hugh Auchincloss. « Ce travail reflète la force du programme de recherche intra-muros du NIAID. « Disposer d’équipes de recherche stables avec des collaborations établies permet aux chercheurs de s’appuyer sur des travaux antérieurs et d’informer rapidement leurs pairs sur des sujets nouveaux et très pertinents en matière de santé publique. »
Il y a plus d’un siècle, les scientifiques ont identifié K. pneumoniae comme une cause d’infections humaines graves, souvent mortelles, principalement chez les personnes déjà malades ou dont le système immunitaire est affaibli, et en particulier chez les personnes hospitalisées. Au fil des décennies, certaines souches ont développé une résistance à plusieurs antibiotiques et sont devenues difficiles à traiter.
Cette bactérie, souvent appelée Klebsiella pneumoniae classique (cKp), est le troisième agent pathogène le plus couramment isolé des infections sanguines nosocomiales. Certaines autres souches de Klebsiella pneumoniae provoquent des infections graves chez les personnes en bonne santé vivant en milieu communautaire, même si elles ne sont pas multirésistantes. Ils sont connus sous le nom de Klebsiella pneumoniae hypervirulent ou hvKp. Plus récemment, des souches présentant des caractéristiques d’hypervirulence et de multirésistance aux médicaments , appelées MDR hvKp, sont apparues dans les deux environnements.
Les scientifiques du NIAID ont déjà étudié ce phénomène général. Au début des années 2000, ils ont observé (et étudié activement) des souches virulentes de bactérie Staphylococcus aureus résistante à la méthicilline (SARM) qui étaient apparues dans des communautés aux États-Unis et avaient provoqué des infections généralisées chez des personnes par ailleurs en bonne santé.
Aujourd’hui, le même groupe de recherche du NIAID des Rocky Mountain Laboratories à Hamilton, Montana, étudie des questions similaires sur les nouvelles souches de Klebsiella , par exemple si les microbes peuvent échapper aux défenses du système immunitaire humain. Leurs découvertes étaient inattendues : les souches hvKp étaient plus susceptibles de survivre dans le sang et le sérum que les souches hvKp MDR. Et les neutrophiles avaient neutralisé moins de 5 % des souches hvKp, mais plus de 67 % des souches hvKp MDR, dont la plupart sont mortes.
Les chercheurs ont également développé un sérum d’anticorps spécialement conçu pour aider les neutrophiles à neutraliser deux souches hvKp sélectionnées et deux souches hvKp MDR sélectionnées. L’ antisérum a fonctionné, quoique de manière non uniforme, sur les souches hvKp. Ces résultats suggèrent qu’une approche vaccinale pour la prévention/le traitement des infections est réalisable.
Sur la base de ces résultats, les chercheurs suggèrent que la gravité potentielle de l’infection causée par le hvKp MDR se situe probablement entre les formes classique et hypervirulente. Les travaux suggèrent également que la classification largement utilisée de K. pneumoniae en cKp ou hvKp devrait être reconsidérée.
Les chercheurs étudient également pourquoi les hvKp MDR sont plus sensibles aux défenses immunitaires humaines que les hvKp : est-ce dû à un changement dans la structure de surface provoqué par une mutation génétique ? Ou peut-être parce que la combinaison de composants d’hypervirulence et de résistance aux antibiotiques réduit la capacité de la bactérie à se répliquer et à survivre dans un environnement compétitif.
Dans une prochaine étape, l’équipe de recherche déterminera les facteurs impliqués dans la sensibilité du MDR hvKp aux défenses immunitaires de l’organisme à l’aide de modèles d’infection murins. À terme, ces connaissances pourraient éclairer les stratégies de traitement visant à prévenir ou à atténuer la gravité de la maladie.
Référence : F DeLeo et al. "Interaction de Klebsiella pneumoniae hypervirulent multirésistant aux médicaments avec des composants de la défense innée de l’hôte humain" . mBioDOI : 10.1128/mbio.01949-23 (2023).
