Type 1 Fimbriae, a Colonization Factor of Uropathogenic Escherichia coli, Are Controlled by the Metabolic Sensor CRP-cAMP

Type 1 fimbriae are a crucial factor for the virulence of uropathogenic Escherichia coli during the first steps of infection by mediating adhesion to epithelial cells. They are also required for the consequent colonization of the tissues and for invasion of the uroepithelium. Here, we studied the role of the specialized signal transduction system CRP-cAMP in the regulation of type 1 fimbriation. Although initially discovered by regulating carbohydrate metabolism, the CRP-cAMP complex controls a major regulatory network in Gram-negative bacteria, including a broad subset of genes spread into different functional categories of the cell. Our results indicate that CRP-cAMP plays a dual role in type 1 fimbriation, affecting both the phase variation process and fimA promoter activity, with an overall repressive outcome on fimbriation. The dissection of the regulatory pathway let us conclude that CRP-cAMP negatively affects FimB-mediated recombination by an indirect mechanism that requires DNA gyrase activity. Moreover, the underlying studies revealed that CRP-cAMP controls the expression of another global regulator in Gram-negative bacteria, the leucine-responsive protein Lrp. CRP-cAMP-mediated repression is limiting the switch from the non-fimbriated to the fimbriated state. Consistently, a drop in the intracellular concentration of cAMP due to altered physiological conditions (e.g. growth in presence of glucose) increases the percentage of fimbriated cells in the bacterial population. We also provide evidence that the repression of type 1 fimbriae by CRP-cAMP occurs during fast growth conditions (logarithmic phase) and is alleviated during slow growth (stationary phase), which is consistent with an involvement of type 1 fimbriae in the adaptation to stress conditions by promoting biofilm growth or entry into host cells. Our work suggests that the metabolic sensor CRP-cAMP plays a role in coupling the expression of type 1 fimbriae to environmental conditions, thereby also affecting subsequent attachment and colonization of host tissues

Utilidade da determinação consecutiva da proteína C reactiva no follow-up da pneumonia adquirida na comunidade Usefulness of consecutive C-reactive protein measurements in follow-up of severe community-acquired pneumonia

A pneumonia adquirida na comunidade (PAC) é a principal causa de morte devido a doença infecciosa no mundo ocidental, sendo responsável por um número superior a 20 hospitalizações/ano por mil habitantes. As guidelines internacionais preconizam a antibioterapia combinada, como seja a associação de um â-lactâmico e de um macrólido no tratamento inaugural da PAC grave. Tal facto implica a utilização de cuidados de saúde oneroso e o consumo elevado de antibióticos, contribuindo, assim, para o aparecimento de resistências bacterianas. Nos EUA, os custos do tratamento da PAC excedem os doze biliões de dólares e, em muitos países desenvolvidos, observa-se um aumento da resistência aos macrólidos. Uma vez determinada a etiologia da PAC, a antibioterapia direccionada para o agente patogénico em causa pode ser iniciada. No entanto, até agora, não foi encontrada um biomarcador suficientemente sensível e específico para orientar a terapêutica inaugural, devendo ser criados protocolos com essa finalidade. Os autores do presente trabalho estudaram a relevância da determinação consecutiva da proteína C reactiva (PCR) no follow-up de doentes com PAC, avaliando o valor preditivo da normalização tardia dos níveis séricos da PCR relativamente ao risco de administração de antibioterapia inapropriada e a um prognóstico desfavorável. Trata-se de um estudo prospectivo multicêntrico controlado conduzido em cinco hospitais universitários holandeses, entre Junho de 2000 e Julho de 2003, sobre a eficácia clínica da instituição empírica de terapêutica antibiótica intravenosa ou oral na PAC. A PAC foi definida pela presença de, pelo menos, dois sintomas de infecção respiratória baixa aguda antes da admissão hospitalar e de um infiltrado pulmonar “de novo” ou em progressão na radiografia do tórax. A classificação como grave está relacionada com um scoreno índice de gravidade PSI - Pneumonia severity index >90 ou de acordo com a definição da American Thoracic Society. Foram excluídos indivíduos com pneumonia intersticial, fibrose quística, colonização a gram negativos devido a lesão estrutural do aparelho respiratório, esperança de vida 25c/min; Sat O2 <90% por oximetria de pulso; PaO2 <55mmHg), instabilidade hemodinâmica, alteração súbita do estado de consciência, admissão numa unidade de cuidados intensivos ou morte nos 3 primeiros dias após a admissão. A falência tardia foi decretada pela deterioração clínica ou complicações, incluindo a morte, necessidade de ventilação mecânica, reintrodução de antibioterapia IV após instituição de antibióticos orais, readmissão por infecção pulmonar após alta hospitalar ou pirexia após melhoria inicial no período de follow-up. O atraso na normalização da PCR foi definido por um declínio < 60% nos níveis da PCR no dia 3 e < 90% no dia 7. Foram englobados 289 doentes com uma idade média de 69,7±13,8 anos. Os scoresdos índices PSI e APACHE II foram respectivamente 112,4±25,7 e 13,8±4,6. Outras patologias estavam presentes em 180 indivíduos: I cardíaca congestiva, neoplasia, doença cerebrovascular, I renal crónica, doença hepática e doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC). O nível sérico médio da PCR na admissão foi de 174mg/l, tendo sido ligeiramente inferior nos doentes submetidos a antibioterapia em ambulatório (135mg/l) e nos indivíduos sob corticoterapia inalatória (146mg/l). Não se verificou associação entre os níveis da PCR e as características demográficas ou a presença de comorbilidade. Cerca de 232 (80,3%) doentes receberam um â-lactâmico em monoterapia como terapêutica empírica inicial e 47 (16,3%) terapêutica combinada de um â-lactâmico com um macrólido. Em 122 (89,1%) dos 137 doentes com etiologia confirmada, a antibioterapia empírica foi considerada adequada. Um total de 20 indivíduos (6,9%) morreram durante o período de follow-up e 9 foram transferidos para uma unidade de cuidados intensivos. O diagnóstico etiológico foi estabelecido em 137 (47,4%) doentes, sendo o S. pneumoniae o mais frequente (19% dos casos). Os valores da PCR mais elevados foram observados nos doentes infectados por S. pneumoniae (278mg/l) seguido pela L. pneumophila (247mg/l), H. influenzae (214mg/l), S. aureus (187mg/l), Enterobacteriaciae (129mg/l), C. pneumoniae (115mg/l), M. catarihalis (64mg/l) e M. pneumoniae (49mg/l). Doentes infectados com agentes patogénicos múltiplos tinham um valor médio da PCR, na admissão, de 213mg/l. Os doentes com etiologia desconhecida tinham uma concentração média, na admissão, inferior aos indivíduos com confirmação bacteriológica (140mg/l versus 209mg/l). A determinação da PCR foi efectuada na admissão em todos os indivíduos, em 264 (91,3%) no dia 3 e em 210 no dia 7 do internamento. O declínio médio da PCR foi de 38,4% até ao dia 3 e de 80,9% na primeira semana de follow-up. Os doentes com tratamento antibiótico inapropriado tinham uma normalização mais lenta dos níveis da PCR. O declínio <60% no dia 3 e <90% no dia 7 estava associado a um maior risco de terapêutica empírica inadequada. Os doentes com atraso na normalização dos níveis de PCR na primeira semana apresentavam uma taxa de mortalidade superior, mas tal facto não foi estatisticamente significativo. Doentes com atraso na normalização da PCR no dia 3 tinham um ligeiro aumento do risco de apresentar falência terapêutica precoce ou tardia, mas tal facto não foi estatisticamente significativo