Caratterizzazione fenotipica e genomica di ceppi di Escherichia coli uropatogeno non fermentanti il lattosio

Abstract

Le infezioni delle vie urinarie (IVU) rappresentano una delle più comuni patologie infettive sia in ambito ospedaliero che comunitario, con un impatto significativo sulla salute pubblica, sulla qualità della vita dei pazienti e sui costi sanitari. Tra i principali agenti eziologici responsabili di tali infezioni, Escherichia coli riveste un ruolo predominante, essendo responsabile della maggior parte delle IVU non complicate e di una quota rilevante delle infezioni complicate e nosocomiali. E’ ben noto che la capacità di Escherichia coli uropatogeno (UPEC) di colonizzare le vie urinarie e provocare infezioni dipende dall’azione coordinata di numerosi fattori di virulenza specifici. L’emergere di ceppi produttori di β-lattamasi a spettro esteso (ESBL) negli anni ’80 del secolo scorso e la crescente resistenza verso fluorochinoloni e altre classi antibiotiche che hanno dato luogo a ceppi MDR limitano le opzioni terapeutiche disponibili, soprattutto in ambito ospedaliero. Tipicamente E. coli è un ceppo lac+, tuttavia alcuni studi hanno rilevato un aumento delle varianti lac- ed hanno evidenziato un’associazione con cloni internazionali. Particolare attenzione viene inoltre rivolta alle varianti emergenti di Escherichia coli uropatogeno, tra cui gli Escherichia coli non fermentanti il lattosio (Non-Lactose Fermenting E. coli, NLF E. coli), recentemente associati a importanti cloni internazionali ad alto rischio quali ST131 e ST1193. Poiché negli ultimi anni abbiamo osservato un aumento dei ceppi con fenotipo lac- isolati dai campioni urinari si è voluto analizzare il fenomeno con il supporto dei dati fenotipici e genotipici non solo presso il Policlinico, ma anche coinvolgendo una struttura privata dove afferiscono esclusivamente pazienti comunitari per cercare di capire l’evoluzione del quadro epidemiologico.

Urinary tract infections (UTIs) are one of the most common infectious diseases in both hospital and community settings, with a significant impact on public health, patient quality of life, and healthcare costs. Among the main etiological agents responsible for these infections, Escherichia coli plays a predominant role, accounting for the majority of uncomplicated UTIs and a significant proportion of complicated and nosocomial infections. It is well known that the ability of uropathogenic Escherichia coli (UPEC) to colonize the urinary tract and cause infections depends on the coordinated action of numerous specific virulence factors. The emergence of extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing strains in the 1980s and the growing resistance to fluoroquinolones and other antibiotic classes, resulting in MDR strains, limit available therapeutic options, especially in hospital settings. E. coli is typically a lac+ strain, however, some studies have detected an increase in lac- variants and have highlighted an association with international clones. Particular attention is also paid to emerging variants of uropathogenic Escherichia coli, including non-lactose-fermenting Escherichia coli (NLF E. coli), recently associated with important high-risk international clones such as ST131 and ST1193. Since we have observed an increase in strains with the lac- phenotype isolated from urine samples in recent years, we wanted to analyze the phenomenon with the support of phenotypic and genotypic data not only at the Polyclinic but also by involving a private facility exclusively serving community patients to try to understand the evolution of the epidemiological picture.