Klinisk forløp og endringer i respiratorisk mikrobiota basert på antibiotikabehandling hos pasienter med cystisk fibrose

Bronkopulmonal infeksjon er den vanligste og alvorligste komplikasjonen i det evolusjonære forløpet av cystisk fibrose (CF). Administrering av antibiotika tilpasset infisering av patogener er et av nøkkelproblemene for behandlingen. Imidlertid har mer enn halvparten av pasientene med CF kroniske luftveisinfeksjoner hvor smittestoffet forblir ukjent, noe som fører til empiriske antibiotikabehandlinger som ikke er tilpasset de forårsakende midlene. Nylig har nye teknologier blitt brukt for beskrivelse og karakterisering av mikrobielle midler hos CF-pasienter, inkludert molekylærbiologiske teknikker som tillot oss å oppdage og identifisere nye og/eller nye patogener. Dessuten fører mer sofistikerte molekylære teknikker som pyrosekvensering og PCR-amplifisering og kloning oss til å demonstrere det enorme mikrobielle mangfoldet assosiert med kroniske bronkopulmonale infeksjoner i denne populasjonen. Ellers avslørte en metagenomisk tilnærming den ekstraordinære kompleksiteten til luftveisfloraen hos disse pasientene og, noe uventet, overflod av anaerober, virus og bakteriofager. I tillegg har det blitt vist at noen antibiotika som vanligvis brukes i klinisk praksis for behandling av luftveisinfeksjoner, var i stand til å indusere disse bakteriofagene, noe som tyder på eksistensen av lateral genoverføring ved transduksjon. Det menneskelige mikrobiomet er settet av mikrobielle samfunn knyttet til menneskekroppen og representerer alle levende mikroorganismer i kroppen. Dens rolle i immunitetsutviklingen har nylig blitt demonstrert, noe som tyder på at endringer i dette økosystemet spiller en kritisk rolle i utviklingen av flere menneskelige sykdommer. For eksempel, ved fedme har det blitt vist at det er en sammenheng mellom den intestinale menneskelige mikrobiotaen og ernæringsmessig og metabolsk status til vertene, og spesifikke endringer av disse tarmmikrobiota kan representere en metagenomisk signatur av denne sykdommen. Evolusjon av respiratorisk mikrobiota hos pasienter med cystisk fibrose, hvis ernæringsstatus ofte er svekket (kronisk underernæring på grunn av forstyrrelse i fordøyelsesabsorpsjon) og som mottar regelmessige antibiotikabehandlinger, er fortsatt ukjent til dags dato. Karakterisering av dette økosystemet og dets rolle er et kritisk skritt for å forstå det evolusjonære forløpet til sykdommen.

Hovedmålet med denne seminale studien er å beskrive og karakterisere respiratorisk mikrobiota fra sputumprøver hentet fra et begrenset antall utvalgte pasienter med CF fra 5 regionale omsorgssentre (CRCM) fra Sør-Frankrike (Mucomed-nettverket) (2 pasienter per senter) : 6 voksne og 4 barn), med lignende klinisk, mikrobiologisk og funksjonell status før og etter en kur med antibiotika. Ulike mikrobiologiske verktøy vil bli brukt, inkludert akseniske kultursystemer, samkultur på amøber for å isolere og identifisere mikrobielle samfunn. Identifikasjon av bakterier vil bli gjort ved hjelp av MALDI-TOF massespektrometri og/eller molekylære teknikker. Dessuten vil 16S rRNA PCR-amplifikasjon etterfulgt av kloning og sekvensering av PCR-produkter fra samme sputumprøve bli utført for å identifisere og sammenligne bakterieartene identifisert ved bruk av molekylære metoder. I et andre trinn, når den respiratoriske mikrobiotaen ble karakterisert, vil det være interessant å utvikle en dedikert mikroarray som vil gjøre det mulig å oppdage alle bakteriene identifisert i den første fasen av prosjektet og å vurdere dens relevans på en større gruppe pasienter med CF ved å studere sammenhengen mellom respiratorisk mikrobiota og klinisk status til pasienter i henhold til de foreskrevne antibiotikabehandlingene.

Denne studien vil åpne nye kliniske perspektiver og vil hjelpe oss å bestemme den potensielle rollen til antibiotika på mikrobiota-evolusjonen under behandling i henhold til regional helsevesenspraksis. Dette vil bidra til å bedre forstå mikrobiotaens rolle i utviklingen av disse kroniske luftveisinfeksjonene. Det kan være det første trinnet for innovative terapeutiske strategier, som tar hensyn til balansen mellom kompleks mikrobiell flora og muligens utvikles i henhold til antibiotikabehandlinger. Det kan også være en del av en større forebyggende strategi mot overføring av spesifikke patogener i CF.