Klinischer Verlauf und Veränderungen der respiratorischen Mikrobiota aufgrund einer Antibiotikabehandlung bei Patienten mit Mukoviszidose

Eine bronchopulmonale Infektion ist die häufigste und schwerwiegendste Komplikation im evolutionären Verlauf der Mukoviszidose (CF). Die Verabreichung von Antibiotika, die an infizierende Krankheitserreger angepasst sind, ist eines der Schlüsselthemen für die Behandlung. Allerdings leiden mehr als die Hälfte der CF-Patienten an chronischen Atemwegsinfektionen, bei denen der Erreger unbekannt bleibt, was zu empirischen Antibiotikatherapien führt, die nicht an die Erreger angepasst sind. In jüngster Zeit wurden neue Technologien zur Beschreibung und Charakterisierung mikrobieller Erreger bei CF-Patienten eingesetzt, einschließlich molekularbiologischer Techniken, die es uns ermöglichten, neue und/oder neu auftretende Krankheitserreger zu erkennen und zu identifizieren. Darüber hinaus führen uns ausgefeiltere molekulare Techniken wie Pyrosequenzierung sowie PCR-Amplifikation und -Klonierung dazu, die enorme mikrobielle Vielfalt zu demonstrieren, die mit chronischen bronchopulmonalen Infektionen in dieser Population verbunden ist. Ansonsten offenbarte ein metagenomischer Ansatz die außerordentliche Komplexität der Atemwegsflora dieser Patienten und, etwas unerwartet, die Fülle an Anaerobiern, Viren und Bakteriophagen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass einige in der klinischen Praxis häufig zur Behandlung von Atemwegsinfektionen eingesetzte Antibiotika diese Bakteriophagen induzieren konnten, was auf die Existenz eines lateralen Gentransfers durch Transduktion schließen lässt. Das menschliche Mikrobiom ist die Gesamtheit der mit dem menschlichen Körper verbundenen Mikrobengemeinschaften und repräsentiert alle lebenden Mikroorganismen im Körper. Seine Rolle bei der Entwicklung der Immunität wurde kürzlich nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass Veränderungen in diesem Ökosystem eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung mehrerer menschlicher Krankheiten spielen. Beispielsweise wurde bei Fettleibigkeit gezeigt, dass ein Zusammenhang zwischen der menschlichen Darmmikrobiota und dem Ernährungs- und Stoffwechselstatus der Wirte besteht und dass spezifische Veränderungen dieser Darmmikrobiota eine metagenomische Signatur dieser Krankheit darstellen können. Die Entwicklung der respiratorischen Mikrobiota bei Patienten mit Mukoviszidose, deren Ernährungszustand häufig beeinträchtigt ist (chronische Mangelernährung aufgrund einer Störung der Verdauungsabsorption) und die regelmäßig Antibiotikabehandlungen erhalten, ist bislang unbekannt. Die Charakterisierung dieses Ökosystems und seiner Rolle ist ein entscheidender Schritt, um den evolutionären Verlauf der Krankheit zu verstehen.

Das Hauptziel dieser wegweisenden Studie ist die Beschreibung und Charakterisierung der respiratorischen Mikrobiota aus Sputumproben, die von einer begrenzten Anzahl ausgewählter Patienten mit CF aus 5 regionalen Pflegezentren (CRCM) in Südfrankreich (Mucomed-Netzwerk) (2 Patienten pro Zentrum) entnommen wurden : 6 Erwachsene und 4 Kinder), mit ähnlichem klinischen, mikrobiologischen und funktionellen Status vor und nach einer Antibiotikakur. Es werden verschiedene mikrobiologische Werkzeuge eingesetzt, darunter axenische Kultursysteme und Co-Kultur auf Amöben, um die mikrobiellen Gemeinschaften zu isolieren und zu identifizieren. Die Identifizierung von Bakterien erfolgt mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie und/oder molekularer Techniken. Darüber hinaus wird eine 16S-rRNA-PCR-Amplifikation mit anschließender Klonierung und Sequenzierung von PCR-Produkten aus derselben Sputumprobe durchgeführt, um die mithilfe molekularer Methoden identifizierten Bakterienarten zu identifizieren und zu vergleichen. In einem zweiten Schritt, sobald die respiratorische Mikrobiota charakterisiert ist, wird es interessant sein, einen speziellen Mikroarray zu entwickeln, der es ermöglicht, alle in der ersten Phase des Projekts identifizierten Bakterien zu erkennen und ihre Relevanz an einer größeren Kohorte von Patienten mit CF zu bewerten durch Untersuchung der Korrelation zwischen der respiratorischen Mikrobiota und dem klinischen Status von Patienten gemäß den verschriebenen Antibiotika-Behandlungen.

Diese Studie wird neue klinische Perspektiven eröffnen und uns dabei helfen, die potenzielle Rolle von Antibiotika auf die Entwicklung der Mikrobiota während der Behandlung gemäß den regionalen Gesundheitspraktiken zu bestimmen. Dies wird dazu beitragen, die Rolle der Mikrobiota bei der Entwicklung dieser chronischen Atemwegsinfektionen besser zu verstehen. Dies könnte der erste Schritt für innovative Therapiestrategien sein, die das Gleichgewicht der komplexen mikrobiellen Flora berücksichtigen und sich möglicherweise entsprechend den Antibiotikatherapien weiterentwickeln. Es könnte auch Teil einer umfassenderen Präventionsstrategie gegen die Übertragung spezifischer Krankheitserreger bei CF sein.