Fenster der Gelegenheit für die Behandlung von frühen Mukoviszidose lungeninfektionen

Eine neue Studie, vor kurzem veröffentlicht in Nature Communications, befasste sich mit Infektionen im dänischen Jugendlichen mit CF über einen Zeitraum von 10 Jahren. Dies ist die größte Langzeitstudie zum Zeitpunkt der evolution-sowohl mit Merkmalen und Genen-von den krankmachenden Mikroben, die anhaltend infizieren die Jungen CF-Patienten.

CF-Patienten haben einen genetischen defekt, die Ergebnisse in die feuchtigkeitsarme klebrigen Schleim in der Lunge, was zu schweren und hartnäckigen Infektionen der Lunge, die Häufig durch Pseudomonas aeruginosa.

Die Forschung zeigt, dass innerhalb der ersten zwei bis drei Jahre nach der Infektion mit P. aeruginosa, die Bakterien sind schon die Anpassung rasch an die Umgebung, wachsen langsamer und Optimierung Ihrer fitness, um zu überleben.

„In all unseren Patienten innerhalb der ersten drei Jahre, die Bakterien auf der durchschnittlichen Geschwindigkeit der langsamen deren Wachstumsraten deutlich und reduzieren Sie Ihre Anfälligkeit gegenüber ciprofloxacin, einem first-line-Medikament in der Behandlung von CF-Patienten. Dies bedeutet, dass man extra zahlen schließen Aufmerksamkeit in diesem Zeitraum zu vermeiden, die Infektion immer hartnäckig“, sagt Jennifer Bartell, Postdoc am Novo Nordisk Foundation Center für Biosustainability (DTU Biosustain) und co-erste Autor.

Der Blick über die Antibiotika-Resistenz

Ärzte in der Regel konzentrieren sich auf die Erkennung von Antibiotikaresistenzen bei Infektionen, und dies scheint ein effektiver Weg, um die Entwicklung zu verfolgen kurzfristiger akuter Infektionen.

Antibiotika-resistente Bakterien werden identifiziert durch Ihre Fähigkeit zu überleben, oberhalb einer bestimmten Konzentration eines Antibiotikums. Sahen die Forscher einen rasanten Anstieg in der Konzentration der Antibiotika, dass die Bakterien ertragen konnte. Aber zur gleichen Zeit, einige Bakterien erzielt nachweisbar Antibiotikaresistenzen in der frühen Infektion Zeitraum von VGL. Die Forscher vermuten, dass dieses pre-Resistenz Anpassung an eine wenig genutzte marker für das Fortschreiten der Infektion. Diese pre-Widerstand Anpassung wahrscheinlich kommt auch in anderen persistenten Infektionen, wie chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD).

Neben der Suche nach Antibiotika-Resistenz, so dass ärzte überwachen auch bakterielle mucoidity — eine Eigenschaft, wo die Bakterien produzieren eine schützende, schleimige Beschichtung, die als ein marker für eine chronische Infektion.

Aber laut der neuen Studie, die Bakterien können sich ausdauernd und belastbar zu Behandlung, unabhängig von der Erscheinung mucoidity. Andere bakterielle Eigenschaften wie die Fähigkeit zum Anhängen an Oberflächen und aggregate in Biofilmen — saftige strukturierten Schichten von adhärenten Zellen-entwickeln sich konsequent in diese persistierenden Infektionen als mucoidity und können dazu dienen, ein besseres Zeichen der frühen chronischen Infektion.

„Wir sehen können, welche Züge könnten eigentlich wertvoll für die ärzte zu überwachen, zusätzlich zu Antibiotika-Resistenzen“, sagt Lea Sommer, Postdoc am Rigshospitalet und co-erste Autor.

Potenzial für neue Diagnose-tools

Die Forscher identifizierten diese wichtigen sich entwickelnden Eigenschaften von P. aeruginosa durch screening-443-Isolate aus 39 Jungen Mukoviszidose (zystische Fibrose, CF) – Patienten über einen Zeitraum von zehn Jahren-und mapping-Eigenschaften der Anpassung im tandem mit der statistischen Modellierung Ansätze. In der Regel, Studien konzentrieren sich auf bakterielle Isolate gesammelt, von älteren CF-Patienten mit chronischen Infektionen, die multi-drug-resistent und haben bereits angepasst an die menschliche Lunge.

Diese Ergebnisse unterstreichen, dass die trait-evolution Messungen sind wichtig und sollten nicht vernachlässigt werden, auch wenn genomischen tests sind auf dem Vormarsch.

„In dieser frühen phase, die Bakterien eine Menge ändern und sich viel robuster sind, aber die ärzte nicht unbedingt sehen, das sich mit aktuellen klinischen Messungen,“ sagt Lea Sommer.

Vorwärts gehend, sind die Forscher wollen herausfinden, wie die Anpassung von Bakterien reagieren, um ein größeres panel von Antibiotika, die verwendet werden, um Patienten zu behandeln. Bewaffnet mit dieser umfangreichen Karte von evolutionären Wege, die ärzte hätten eine viel bessere chance, zu kategorisieren, die Infektion und damit die erforderlichen Maßnahmen zu treffen.

„In der Klinik, die ärzte würden möglicherweise in der Lage sein, um einen einzelnen Patienten, bakterielle screening-Daten und analysieren Sie, wie sich dieser patient reagiert auf die aktuelle Behandlung. Wie gewinnen wir Erfahrungen mit mehreren Patienten, wird es leichter sein zu beurteilen, was getan werden kann, zu beenden, den übergang zu einer chronischen Infektion, „sagt Jennifer Bartell.

So, könnte dies den Weg ebnen für die Entwicklung von mehr feine abgestimmte individuelle Behandlungen für alle Patienten mit kontinuierlicher persistierende Infektionen, wie zum Beispiel CF -, COPD -, und vielleicht Diabetikern mit chronisch infizierten Wunden.