A deficiência de poli

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 2800 (2023) Citar este artigo

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Acinetobacter baumannii é um patógeno nosocomial que pode ser resistente a antibióticos por modular rapidamente seus mecanismos antidrogas. O A. baumannii multirresistente tem sido considerado um dos patógenos mais ameaçadores à nossa sociedade. A formação de biofilme e células persistentes dentro da matriz do biofilme são reconhecidas como problemas intratáveis, especialmente em infecções hospitalares. Poli-β-1,6-N-acetil-glucosamina (PNAG) é um dos blocos de construção importantes no biofilme de A. baumannii. Aqui, descobrimos uma proteína de regulação de fosforil na PNAG deacetilase, AbPgaB1, na qual o resíduo Ser411 foi fosforilado. A regulação de fosforil em AbPgaB1 modula a taxa de rotatividade do produto em que o PNAG desacetilado é produzido e refletido na produção de biofilme. Além disso, descobrimos que a cepa de A. baumannii deficiente em PgaB mostra o nível mais baixo de produção de biofilme, mas tem uma alta concentração mínima de inibição do antibiótico colistina e tetraciclina. Com base nos efeitos bactericidas pós-antibióticos e ensaios de morte dependentes do tempo com drogas antibacterianas, afirmamos que o A. baumannii deficiente em PgaB se converte em células tolerantes à colistina. Este estudo utiliza um modelo de A. baumannii tolerante à colistina independente de biofilme para investigar melhor suas características e mecanismos para entender melhor os resultados clínicos.

Nas últimas décadas, o aumento da resistência aos antibióticos resultou em um maior risco de infecções patogênicas nosocomiais. O Acinetobacter baumannii resistente a carbapenem é uma causa comum de infecções oportunistas frequentemente fatais em pacientes gravemente enfermos. A expressão da carbapenemase é o mecanismo mais importante para conferir resistência aos carbapenêmicos em patógenos resistentes a drogas1,2. Evidências como a perda da porina da membrana externa3,4, a expressão diferencial da proteína de ligação à penicilina5 e a superprodução de sistemas de efluxo6 também foram descritas como envolvidas na resistência aos carbapenêmicos em A. baumannii. A formação de biofilme permite a colonização de A. baumannii em diferentes ambientes e geralmente está associada à virulência7,8. O primeiro passo para iniciar a formação do biofilme é que as células planctônicas precisam se ligar a superfícies bióticas ou abióticas. Por meio de procedimentos de adesão célula-célula e proliferação celular, as estruturas do biofilme amadurecem e retomam um estilo de vida planctônico quando se dispersa para novos ambientes. Vários fatores associados à formação de biofilme em A. baumannii foram identificados, incluindo o sistema de montagem CsuA/BABCDE pili usher-chaperone9,10, o sistema de dois componentes BfmS/BfmR11, proteína de membrana externa OmpA12,13, proteína associada a biofilme14,15 , autoindutor sintase AbaI16 e o ​​complexo proteico PgaABCD que é necessário para a síntese de poli-beta-1–6-N-acetilglucosamina (PNAG)17.

O PNAG parcialmente desacetilado (dPNAG) é considerado um exopolissacarídeo necessário para estruturar biofilmes em vários patógenos humanos, como A. baumannii17, Aggregatibacter spp.18, Bordetella pertussis19,20, Klebsiella pneumonia21, Staphylococcus aureus22 e S. epidermidis23. O exopolissacarídeo dPNAG é polimerizado e translocado via sistema PgaABCD em A. baumannii17. O sistema homólogo em E. coli mostra que PgaC e PgaD são necessários para a polimerização do PNAG24. O PNAG polimerizado é parcialmente desacetilado por PgaB e subsequentemente translocado para fora por PgaA24. Os resultados da detecção de biofilme das cepas knockout de E. coli revelaram que PgaA e PgaB são necessários para a translocação de PNAG, enquanto a cepa de deleção de PgaC possuía PNAG polimerizado indetectável17,24. O transportador PNAG PgaA possuía vários resíduos carregados negativamente dentro de seu poro de secreção β-barril para ligação inicial a dPNAG25. A mutação site-directed e a detecção de biofilme revelaram que os resíduos carregados negativamente no poro de secreção de PgaA resultam na preferência para interagir com dPNAG25 carregado positivamente. Portanto, PNAG totalmente acetilado não foi considerado para ser exportado para servir como um exopolissacarídeo de suporte de biofilme25.