Klotho e infezioni polmonari, Acinetobacter baumannii - Klotho and pulmonary infections, Acinetobacter baumannii

 

L’Acinetobacter baumannii è un patogeno opportunista responsabile di infezioni nosocomiali tra cui le polmoniti.^1,2 Rientra nel gruppo ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, A. baumannii, Pseudomonas aeruginosa, ed Enterobacter spp.) a cui fanno parte i sei batteri/famiglie che hanno acquisito in ambito nosocomiale una antibiotico resistenza e un aumentata virulenza.^3,4

A.baumannii mostra differenti meccanismi che incrementano la sua patogenicità come la formazione di un biofilm, espressione di molecole di adesione e invasione dell’epitelio polmonare.^5–9

I neutrofili e i macrofagi alveolari sono le cellule del sistema immunitario deputate alla risposta all’infezione dal A.baumannii.^10–12 L’attivazione dei Toll-like Receptor (TLR)-2 e 4 stimola la risposta immunitaria.^13,14

La proteina Klotho si riduce con l’età la quale, è noto, a sua volta riduce l’efficienza del sistema immunitario.^15–17

Ad oggi, non sono noti Studi che abbiano esplorato e correlato la funzione della proteina Klotho durante le infezioni e in particolare durante l’infezione da A.baumannii.

Domanda:

Il deficit di Klotho predispone ad una maggiore severità dell’infezione da Acinetobacter baumannii?

Risposta breve:

·       modelli sperimentali: Probabilmente SI, da confermare

·       Uomo: Nessun dato

 

Approfondimento:

L’unica Ricerca¹⁸ disponibile al momento della pubblicazione di questo post, è condotta su modelli murini knockout (KO) per Klotho, nei quali veniva inoculato l’A.baumannii.

La sopravvivenza dei topi wild type era statisticamente maggiore rispetto ai topi KO. Al settimo giorno, inoltre, il battere poteva essere rilevato nei polmoni, nella milza e nel circolo sanguigno dei topi KO, rispetto alla totale assenza nel gruppo wild type.

Alla luce dei dati ottenuti, risulta un incremento maggiore delle citochine proinfiammatorie nei polmoni dei topi KO, suggerendo pertanto la presenza di un quadro infiammatorio più severo nei topi deficitari per la proteina Klotho. Il quadro infiammatorio, inoltre, sembrerebbe correlato ad un’alterata espressione, nei modelli murini KO, dell’TLR9.

Conclusioni:

Interessante studio pilota riguardante il ruolo della proteina Klotho nelle infezioni. Nulla si conosce delle concentrazioni sieriche della proteina Klotho e della funzionalità renale. Altre Ricerche¹⁹ (vedi post “Quale anticorpo anti-Klotho usare?") suggeriscono un’assenza dell’espressione polmonare della proteina Klotho, la quale in caso di necessità raggiungerebbe il polmone tramite il circolo sanguigno. Concludendo, un possibile spunto per iniziare Ricerche più mirate e specifiche.

  

Se conoscete altri studi in merito fatemelo sapere, attendo vostri suggerimenti, a disposizione per dubbi e chiarimenti. Per maggiori approfondimenti specifici vi rimando alla lettura dei singoli articoli.

 

MEDLINE effettuata su Pubmed alla data di pubblicazione del post, parole chiave della ricerca: Klotho AND “baumannii”; Klotho AND “infection”

CREDITS: immagine da CDC-Janice Haney Carr - Acinetobacter baumannii

  

Bibliografia:

1.             Fournier, P. E. & Richet, H. The epidemiology and control of Acinetobacter baumannii in health care facilities. Clinical Infectious Diseases (2006)

2.             Munoz-Price, L. S. & Weinstein, R. A. Acinetobacter Infection. N. Engl. J. Med. (2008)

3.             Rice, L. B. Federal funding for the study of antimicrobial resistance in nosocomial pathogens: No ESKAPE. Journal of Infectious Diseases (2008)

4.             Mulani, M. S., Kamble, E. E., Kumkar, S. N., Tawre, M. S. & Pardesi, K. R. Emerging strategies to combat ESKAPE pathogens in the era of antimicrobial resistance: A review. Front. Microbiol. (2019)

5.             Gaddy, J. A., Tomaras, A. P. & Actis, L. A. The Acinetobacter baumannii 19606 OmpA protein plays a role in biofilm formation on abiotic surfaces and in the interaction of this pathogen with eukaryotic cells. Infect. Immun. (2009)

6.             Brossard, K. A. & Campagnari, A. A. The Acinetobacter baumannii biofilm-associated protein plays a role in adherence to human epithelial cells. Infect. Immun. (2012)

7.             Smani, Y., McConnell, M. J. & Pachón, J. Role of fibronectin in the adhesion of acinetobacter baumannii to host cells. PLoS One (2012)

8.             Sato, Y., Unno, Y., Kawakami, S., Ubagai, T. & Ono, Y. Virulence characteristics of Acinetobacter baumannii clinical isolates vary with the expression levels of omps. J. Med. Microbiol. (2017)

9.             Sato, Y., Unno, Y., Ubagai, T. & Ono, Y. Sub-minimum inhibitory concentrations of colistin and polymyxin B promote Acinetobacter baumannii biofilm formation. PLoS One (2018)

10.           Van Faassen, H. et al. Neutrophils play an important role in host resistance to respiratory infection with Acinetobacter baumannii in mice. Infect. Immun. (2007)

11.           Qiu, H. et al. Role of macrophages in early host resistance to respiratory Acinetobacter baumannii infection. PLoS One (2012) 

12.           Lee, H. H. et al. Depletion of alveolar macrophages increases pulmonary neutrophil infiltration, tissue damage, and sepsis in a murine model of acinetobacter baumannii pneumonia. Infect. Immun. (2020)

13.           Knapp, S. et al. Differential roles of CD14 and Toll-like receptors 4 and 2 in murine Acinetobacter pneumonia. Am. J. Respir. Crit. Care Med. (2006)

14.           Kim, C. H. et al. Toll-like receptor 2 promotes bacterial clearance during the initial stage of pulmonary infection with Acinetobacter baumannii. Mol. Med. Rep. (2014)

15.           Weng, N. ping. Aging of the Immune System: How Much Can the Adaptive Immune System Adapt? Immunity (2006) 

16.           Kovacs, E. J. et al. Aging and innate immunity in the mouse: impact of intrinsic and extrinsic factors. Trends in Immunology (2009)

17.           Montgomery, R. R. & Shaw, A. C. Paradoxical changes in innate immunity in aging: recent progress and new directions. J. Leukoc. Biol. (2015)

18.           Sato, Y., Tansho-Nagakawa, S., Ubagai, T. & Ono, Y. Analysis of Immune Responses in Acinetobacter baumannii-Infected Klotho Knockout Mice: A Mouse Model of Acinetobacter baumannii Infection in Aged Hosts. Front. Immunol. (2020) 

19.           Zhang, J. et al. Alpha-Klotho, a critical protein for lung health, is not expressed in normal lung. FASEB bioAdvances 1, 675–687 (2019).