Przebieg kliniczny i zmiany mikroflory układu oddechowego na tle antybiotykoterapii chorych na mukowiscydozę

Infekcja oskrzelowo-płucna jest najczęstszym i najpoważniejszym powikłaniem ewolucyjnego przebiegu mukowiscydozy (CF). Podawanie antybiotyków przystosowanych do infekowania patogenów jest jednym z kluczowych zagadnień w jej leczeniu. Jednak ponad połowa pacjentów z mukowiscydozą ma przewlekłe infekcje dróg oddechowych, w przypadku których czynnik zakaźny pozostaje nieznany, co prowadzi do empirycznych terapii antybiotykowych, które nie są dostosowane do czynników sprawczych. Ostatnio do opisu i charakteryzacji czynników drobnoustrojowych u pacjentów z mukowiscydozą zastosowano nowe technologie, w tym techniki biologii molekularnej, które pozwoliły nam wykryć i zidentyfikować nowe i/lub pojawiające się patogeny. Co więcej, bardziej wyrafinowane techniki molekularne, takie jak pirosekwencjonowanie i amplifikacja PCR oraz klonowanie, prowadzą nas do wykazania ogromnej różnorodności mikrobiologicznej związanej z przewlekłymi infekcjami oskrzelowo-płucnymi w tej populacji. W przeciwnym razie podejście metagenomiczne ujawniło niezwykłą złożoność flory oddechowej u tych pacjentów i, nieco nieoczekiwanie, obfitość beztlenowców, wirusów i bakteriofagów. Ponadto wykazano, że niektóre antybiotyki powszechnie stosowane w praktyce klinicznej do leczenia infekcji dróg oddechowych były w stanie indukować te bakteriofagi, co sugeruje istnienie bocznego transferu genów przez transdukcję. Ludzki mikrobiom to zestaw społeczności drobnoustrojów związanych z ludzkim ciałem i reprezentuje wszystkie żywe mikroorganizmy w ciele. Niedawno wykazano jego rolę w rozwoju odporności, co sugeruje, że zmiany w tym ekosystemie odgrywają kluczową rolę w ewolucji kilku chorób człowieka. Na przykład w otyłości wykazano, że istnieje związek między ludzką mikroflorą jelitową a stanem odżywienia i metabolizmu gospodarzy, a specyficzne zmiany tej mikroflory jelitowej mogą stanowić metagenomiczną sygnaturę tej choroby. Ewolucja mikroflory układu oddechowego u pacjentów z mukowiscydozą, u których stan odżywienia jest często upośledzony (przewlekłe niedożywienie w wyniku zaburzeń wchłaniania pokarmowego) i regularnie leczonych antybiotykami pozostaje nieznana. Charakterystyka tego ekosystemu i jego roli jest kluczowym krokiem do zrozumienia ewolucyjnego przebiegu choroby.

Głównym celem tego przełomowego badania jest opisanie i scharakteryzowanie mikrobiomu oddechowego z próbek plwociny pobranych od ograniczonej liczby wybranych pacjentów z mukowiscydozą z 5 regionalnych ośrodków opieki (CRCM) z południa Francji (sieć Mucomed) (2 pacjentów na ośrodek : 6 dorosłych i 4 dzieci), o podobnym stanie klinicznym, mikrobiologicznym i funkcjonalnym przed i po antybiotykoterapii. Wykorzystane zostaną różne narzędzia mikrobiologiczne, w tym systemy kultur aksenicznych, współhodowla ameb w celu wyizolowania i identyfikacji społeczności drobnoustrojów. Identyfikacja bakterii zostanie przeprowadzona przy użyciu spektrometrii mas MALDI-TOF i/lub technik molekularnych. Ponadto zostanie przeprowadzona amplifikacja PCR 16S rRNA, a następnie klonowanie i sekwencjonowanie produktów PCR z tej samej próbki plwociny w celu identyfikacji i porównania gatunków bakterii zidentyfikowanych metodami molekularnymi. W drugim etapie, po scharakteryzowaniu mikrobiomu oddechowego, interesujące będzie opracowanie dedykowanej mikromacierzy, która pozwoli wykryć wszystkie bakterie zidentyfikowane w pierwszym etapie projektu i ocenić ich znaczenie dla większej kohorty pacjentów z mukowiscydozą poprzez badanie korelacji między mikroflorą układu oddechowego a stanem klinicznym pacjentów zgodnie z zaleconymi antybiotykami.

To badanie otworzy nowe perspektywy kliniczne i pomoże nam określić potencjalną rolę antybiotyków w ewolucji mikroflory podczas leczenia zgodnie z regionalnymi praktykami opieki zdrowotnej. Przyczyni się to do lepszego zrozumienia roli mikrobiomu w ewolucji tych przewlekłych infekcji dróg oddechowych. Może to być pierwszy krok w kierunku innowacyjnych strategii terapeutycznych, uwzględniających równowagę złożonej flory bakteryjnej i prawdopodobnie ewoluujących zgodnie z antybiotykoterapią. Może również stanowić część szerszej strategii zapobiegania przenoszeniu określonych patogenów w mukowiscydozie.