Atividade antimicrobiana do Lacticaseibacillus rhamnosus CRL 2244 e seu impacto nas respostas fenotípicas e transcricionais em Acinetobacter baumannii resistente a carbapenêmicos

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14323 (2023) Citar este artigo

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Acinetobacter baumannii resistente a carbapenêmicos (CRAB) é um patógeno nosocomial reconhecido com opções limitadas de tratamento com antibióticos. As bactérias lácticas (BAL) constituem uma alternativa terapêutica promissora. Aqui estudamos as propriedades antibacterianas de uma coleção de cepas de LAB usando análise fenotípica e transcriptômica contra cepas clínicas de A. baumannii. Uma cepa, Lacticaseibacillus rhamnosus CRL 2244, demonstrou uma potente capacidade inibitória sobre A. baumannii com uma atividade letal significativa. Imagens de microscopia eletrônica de varredura mostraram alterações na morfologia de A. baumannii com aumento da formação de vesículas na membrana externa. Também foram observadas mudanças significativas nos níveis de expressão de uma ampla variedade de genes. Curiosamente, a maioria dos genes modificados estavam envolvidos numa via metabólica conhecida por estar associada à sobrevivência de A. baumannii. O operon paa, o sistema Hut e a degradação de ácidos graxos foram algumas das vias induzidas. A análise revela o impacto do Lcb. rhamnosus CRL 2244 na resposta de A. baumannii, resultando em estresse bacteriano e subsequente morte celular. Estas descobertas destacam as propriedades antibacterianas do Lcb. rhamnosus CRL 2244 e seu potencial como estratégia alternativa ou complementar no tratamento de infecções. A exploração e o desenvolvimento adicionais de BAL como opção de tratamento poderiam fornecer alternativas valiosas para o combate às infecções por CRAB.

Acinetobacter baumannii resistente a carbapenêmicos (CRAB) ganhou notoriedade nos últimos anos devido ao seu rápido surgimento nosocomial e disseminação global. O CRAB causa infecções graves em pacientes vulneráveis ​​e também é conhecido por colonizar o reto de pacientes e trabalhadores associados a unidades de terapia intensiva1,2,3. As cepas circulantes de CRAB possuem extrema resistência a antibióticos (XDR) e, em alguns casos, pan-resistência a medicamentos (PDR)4, o que complica gravemente a terapia com os antibióticos atualmente disponíveis. Na última década, e apesar dos numerosos esforços para encontrar alternativas terapêuticas, a produção de novos medicamentos para o tratamento de infecções causadas por CRAB tem sido escassa.

As bactérias lácticas (LAB) constituem uma alternativa terapêutica promissora devido à capacidade demonstrada de certas cepas de LAB em inibir patógenos do grupo ESKAPE (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa e Enterococcus faecalis)5,6,7 ,8,9. BAL são microrganismos Gram-positivos considerados seguros para inclusão em alimentos (GRAS) e são amplamente utilizados na produção de diversos alimentos fermentados, onde contribuem com sabor e textura do produto final10,11. As BAL estão amplamente distribuídas na natureza e muitas delas são encontradas como parte da microbiota intestinal de humanos e animais. Cepas de diferentes espécies de LAB são utilizadas como suplementos probióticos por suas propriedades benéficas para a saúde humana ou animal. Esses benefícios vão desde a melhoria da saúde intestinal e da resposta imunológica12, até a prevenção da diarreia aguda e associada a antibióticos13, e da gastrite crônica14,15, entre outros. O efeito antimicrobiano das BAL contra patógenos constitui uma propriedade importante na seleção de potenciais probióticos para a manutenção do equilíbrio microbiano intestinal e como substituto de antibióticos sintéticos16. As BAL probióticas são antagônicas a patógenos e inibem o crescimento dessas bactérias por (i) produzirem substâncias antimicrobianas ou compostos bioativos7,8,9,17; (ii) ocupando seus nichos e/ou deslocando-os (inclusive na prevenção e/ou eliminação de biofilmes)5; (iii) promovendo a maturação e integridade intestinal e aumentando o efeito de barreira não imunodependente; ou ativando diretamente células linfóides, parcialmente mediadas por tecido linfóide associado ao intestino (sistema GALT), e (iv) modulando respostas imunes locais e sistêmicas6,18,19.