Effetto del blocco acido su microbiota e infiammazione nella fibrosi cistica (CF)

I pazienti con fibrosi cistica (FC) hanno una significativa morbilità e mortalità a causa di infezioni delle vie aeree. Queste infezioni sono correlate alla deficienza della clearance mucociliare dovuta a secrezioni dense e disidratate. Pertanto, viene speso uno sforzo considerevole per gestire le infezioni delle vie aeree. Ciò include terapie per migliorare la clearance del muco e trattamenti antibiotici che prendono di mira importanti agenti patogeni. Comprendere la fonte del microbiota delle vie aeree, l'aumento del rischio di infezione e l'esacerbazione è fondamentale per migliorare la gestione dell'infezione delle vie aeree. Un'ampia percentuale di pazienti affetti da FC è anche trattata con farmaci anti-acido. Questi farmaci riducono i sintomi associati alla malattia da reflusso gastroesofageo (GERD) e migliorano l'efficacia delle terapie enzimatiche sostitutive. Fondamentale per questa proposta è il fatto che l'aspirazione può rappresentare una potenziale via per l'infezione delle vie aeree da microrganismi nel tratto gastrointestinale superiore (GI) e i trattamenti anti-acido spostano il microbiota gastrointestinale. In studi preliminari abbiamo identificato una forte alterazione del microbiota esofageo nei soggetti che utilizzano farmaci acido-bloccanti. Pertanto, questi trattamenti possono avere un effetto significativo sulle comunità batteriche presenti nel tratto gastrointestinale superiore e possono svolgere un ruolo nell'infezione e nell'esacerbazione della FC. Tradizionalmente, l'accesso al tratto gastrointestinale superiore ha richiesto l'endoscopia per acquisire il tessuto bioptico, che è una procedura invasiva e non eseguita di routine nella FC. Per aggirare il campionamento invasivo richiesto per lo studio dell'esofago abbiamo recentemente dimostrato che un test minimamente invasivo, il test della stringa esofagea (EST), è in grado di campionare il tratto gastrointestinale superiore e ha prestazioni paragonabili alla biopsia per una serie di misurazioni tra cui valutazione del microbiota esofageo.

L'ipotesi principale per questa proposta è che il farmaco di blocco acido alteri il microbiota esofageo nella FC, aumentando la presenza di batteri patogeni e infiammazione. Per testare questa ipotesi proponiamo tre Obiettivi Specifici:

Obiettivo specifico 1: Determinare se la composizione microbica esofagea nei bambini con FC cambia dopo la sospensione del blocco acido

1. Confronto della carica batterica esofagea mediante 16S qPCR in soggetti in blocco acido e dopo sospensione
2. Esaminare la stabilità delle comunità batteriche esofagee in base alla raccolta longitudinale del test della stringa esofagea (EST) prima della sospensione del trattamento con blocco acido.
3. Determinare se ci sono cambiamenti dopo la sospensione del blocco acido sia nella composizione del microbiota dell'espettorato che nel microbiota esofageo (inclusa la presenza di batteri patogeni) e se i cambiamenti sono correlati tra i due tipi di campione.

Obiettivo specifico 2: Determinare se il microbiota esofageo nei bambini con FC cambia dopo l'inizio del blocco acido nei pazienti avviati per indicazioni cliniche

1. Confronto della carica batterica esofagea mediante 16S qPCR dei batteri esofagei in soggetti pre e post trattamento con blocco acido.
2. Esaminare la stabilità delle comunità batteriche esofagee in base alla raccolta longitudinale del test della stringa esofagea (EST) prima dell'inizio del trattamento con blocco acido.
3. Determinare se ci sono cambiamenti dopo l'inizio del blocco acido sia nella composizione del microbiota dell'espettorato che nel microbiota esofageo (inclusa la presenza di batteri patogeni) e se i cambiamenti sono correlati tra i due tipi di campione.

Obiettivo specifico3: Esaminare la relazione tra farmaco antiacido e infiammazione in associazione con comunità batteriche nei soggetti degli obiettivi 1 e 2

1. Confronta IL-8 nell'esofago in soggetti con e senza blocco acido
2. Confronta IL-8 nell'espettorato in soggetti con e senza blocco acido e determina la relazione tra infiammazione e associazione con cambiamenti nelle comunità batteriche.

Insieme, questi obiettivi forniranno nuove informazioni sull'impatto del trattamento del blocco acido sul microbiota esofageo e polmonare che potrebbe avere un impatto sulla gestione delle malattie respiratorie nella FC. Prevediamo effetti simili del blocco acido sulle comunità batteriche esofagee come abbiamo osservato in soggetti pediatrici e adulti non CF, ma riconosciamo che l'onere del trattamento nella FC, in particolare gli antibiotici, può influenzare il risultato atteso. Questi dati forniranno informazioni critiche per valutare l'effetto del blocco acido sul rischio di infezione, che potrebbe influenzare le scelte terapeutiche per i pazienti con FC. L'obiettivo a lungo termine di questi studi è migliorare la cura del paziente valutando l'effetto della terapia con acido bloccante sul microbiota e sull'infiammazione.