GENOMICA DELLA SPECIE KLEBSIELLA PNEUMONIAE

Klebsiella pneumoniae is a common cause of antimicrobial-resistant opportunistic infections in hospitalized patients. The species is naturally resistant to penicillins, and members of the population often carry acquired resistance to multiple antimicrobials. However, knowledge of K. pneumoniae ecology, population structure or pathogenicity is relatively limited. Over the past decade, K. pneumoniae has emerged as a major clinical and public health threat owing to increasing prevalence of healthcare-associated infections caused by multidrug-resistant strains producing extended-spectrum β-lactamases and/or carbapenemases. A parallel phenomenon of severe community-acquired infections caused by ‘hypervirulent’ K. pneumoniae has also emerged, associated with strains expressing acquired virulence factors. These distinct clinical concerns have stimulated renewed interest in K. pneumoniae research and particularly the application of genomics. In this Review, we discuss how genomics approaches have advanced our understanding of K. pneumoniae taxonomy, ecology and evolution as well as the diversity and distribution of clinically relevant determinants of pathogenicity and antimicrobial resistance. A deeper understanding of K. pneumoniae population structure and diversity will be important for the proper design and interpretation of experimental studies, for interpreting clinical and public health surveillance data and for the design and implementation of novel control strategies against this important pathogen.

Klebsiella pneumoniae è una causa comune di infezioni opportunistiche resistenti agli antibiotici nei pazienti ospedalizzati. La specie è naturalmente resistente alle penicilline e i membri della popolazione spesso presentano una resistenza acquisita a più antibiotici. Tuttavia, le conoscenze dell’ecologia, della struttura di popolazione e della patogenicità di K. pneumoniae sono relativamente limitate. Nell'ultimo decennio, K. pneumoniae, è emersa come una delle principali minacce cliniche e di salute pubblica, a causa della crescente prevalenza di infezioni nosocomiali causate da ceppi multiresistenti, che producono β-lattamasi e/o carbapenemasi ad ampio spettro. Parallelamente alla sua importanza come patogeno ospedaliero, K. pneumoniae, è anche responsabile di gravi infezioni contratte in ambito comunitario causate da ceppi "ipervirulenti" in seguito all’acquisizione ed espressione di diversi fattori di virulenza. Queste distinte preoccupazioni cliniche hanno stimolato un rinnovato interesse per lo studio di K. pneumoniae, in particolare utilizzando approcci di genomica. Di seguito si discute di come la genomica abbia chiarito aspetti legati alla tassonomia, ecologia ed evoluzione di K. pneumoniae, ed abbia permesso lo studio della diversità e della distribuzione dei determinanti clinicamente rilevanti di patogenicità e di resistenza agli antibiotici. Una comprensione più profonda della struttura e diversità di popolazione della K. pneumoniae saranno importanti per la corretta progettazione ed interpretazione di studi sperimentali, per l’analisi dei dati di sorveglianza clinica e di salute pubblica e per delineare e applicare nuove strategie di controllo contro questo importante patogeno.