Decorso clinico e cambiamenti nel microbiota respiratorio basati sul trattamento antibiotico nei pazienti con fibrosi cistica

L'infezione broncopolmonare è la complicanza più comune e grave nel corso evolutivo della fibrosi cistica (FC). La somministrazione di antibiotici adatti a infettare i patogeni è una delle questioni chiave per la sua gestione. Tuttavia, più della metà dei pazienti con FC ha infezioni respiratorie croniche per le quali l'agente infettivo rimane sconosciuto, portando a terapie antibiotiche empiriche che non sono adattate agli agenti causali. Recentemente, sono state applicate nuove tecnologie per la descrizione e la caratterizzazione di agenti microbici nei pazienti CF, comprese tecniche di biologia molecolare che ci hanno permesso di rilevare e identificare agenti patogeni nuovi e/o emergenti. Inoltre, tecniche molecolari più sofisticate come il pirosequenziamento e l'amplificazione e il clonaggio della PCR ci portano a dimostrare l'enorme diversità microbica associata alle infezioni broncopolmonari croniche in questa popolazione. Altrimenti, un approccio metagenomico ha rivelato la straordinaria complessità della flora respiratoria in questi pazienti e, alquanto inaspettata, l'abbondanza di anaerobi, virus e batteriofagi. Inoltre, è stato dimostrato che alcuni antibiotici comunemente usati nella pratica clinica per il trattamento delle infezioni respiratorie erano in grado di indurre questi batteriofagi, suggerendo l'esistenza di un trasferimento genico laterale per trasduzione. Il microbioma umano è l'insieme delle comunità microbiche associate al corpo umano e rappresenta tutti i microrganismi viventi nel corpo. Il suo ruolo nello sviluppo dell'immunità è stato recentemente dimostrato suggerendo che i cambiamenti in questo ecosistema svolgono un ruolo critico nell'evoluzione di diverse malattie umane. Ad esempio, nell'obesità è stato dimostrato che esiste una relazione tra il microbiota intestinale umano e lo stato nutrizionale e metabolico degli ospiti e alterazioni specifiche di questi microbiota intestinale possono rappresentare una firma metagenomica di questa malattia. L'evoluzione del microbiota respiratorio nei pazienti con fibrosi cistica, il cui stato nutrizionale è spesso compromesso (malnutrizione cronica dovuta a disturbi dell'assorbimento digestivo) e che ricevono trattamenti antibiotici regolari rimane ad oggi sconosciuta. La caratterizzazione di questo ecosistema e del suo ruolo è un passaggio fondamentale per comprendere il corso evolutivo della malattia.

L'obiettivo principale di questo studio fondamentale è descrivere e caratterizzare il microbiota respiratorio da campioni di espettorato ottenuti da un numero limitato di pazienti selezionati con FC da 5 centri di assistenza regionali (CRCM) del sud della Francia (rete Mucomed) (2 pazienti per centro : 6 adulti e 4 bambini), con stato clinico, microbiologico e funzionale simile prima e dopo una cura antibiotica. Saranno utilizzati diversi strumenti microbiologici tra cui sistemi di coltura axenica, co-colture su amebe per isolare e identificare le comunità microbiche. L'identificazione dei batteri sarà effettuata mediante spettrometria di massa MALDI-TOF e/o tecniche molecolari. Inoltre, l'amplificazione PCR del 16S rRNA seguita dal clonaggio e sequenziamento dei prodotti di PCR dallo stesso campione di espettorato sarà effettuata per identificare e confrontare le specie batteriche identificate utilizzando metodi molecolari. In una seconda fase, una volta caratterizzato il microbiota respiratorio, sarà interessante sviluppare un microarray dedicato che consentirà di rilevare tutti i batteri identificati nella prima fase del progetto e di valutarne la rilevanza su una più ampia coorte di pazienti con FC studiando la correlazione tra il microbiota respiratorio e lo stato clinico dei pazienti secondo i trattamenti antibiotici prescritti.

Questo studio aprirà nuove prospettive cliniche e ci aiuterà a determinare il ruolo potenziale degli antibiotici sull'evoluzione del microbiota durante il trattamento secondo le pratiche sanitarie regionali. Ciò contribuirà a comprendere meglio il ruolo del microbiota nell'evoluzione di queste infezioni respiratorie croniche. Potrebbe essere il primo passo per strategie terapeutiche innovative, tenendo conto dell'equilibrio della flora microbica complessa e possibilmente evolvendo secondo terapie antibiotiche. Potrebbe anche far parte di una strategia preventiva più ampia contro la trasmissione di agenti patogeni specifici nella FC.