Kliniskt förlopp och förändringar i respiratorisk mikrobiota baserat på antibiotikabehandling hos patienter med cystisk fibros

Bronkopulmonell infektion är den vanligaste och allvarligaste komplikationen i det evolutionära förloppet av cystisk fibros (CF). Administrering av antibiotika anpassade för att infektera patogener är en av nyckelfrågorna för dess hantering. Mer än hälften av patienterna med CF har dock kroniska luftvägsinfektioner där smittämnet förblir okänt vilket leder till empiriska antibiotikabehandlingar som inte är anpassade till de orsakande medlen. Nyligen har ny teknik tillämpats för beskrivning och karakterisering av mikrobiella medel hos CF-patienter inklusive molekylärbiologiska tekniker som gjorde det möjligt för oss att upptäcka och identifiera nya och/eller framväxande patogener. Dessutom leder mer sofistikerade molekylära tekniker som pyrosekvensering och PCR-amplifiering och kloning till att vi visar den enorma mikrobiella mångfalden som är förknippad med kroniska bronkopulmonella infektioner i denna population. Annars avslöjade ett metagenomiskt tillvägagångssätt den extraordinära komplexiteten hos andningsfloran hos dessa patienter och, något oväntat, överflöd av anaerober, virus och bakteriofager. Dessutom har det visats att vissa antibiotika som vanligtvis används i klinisk praxis för behandling av luftvägsinfektioner kunde inducera dessa bakteriofager, vilket tyder på förekomsten av lateral genöverföring genom transduktion. Det mänskliga mikrobiomet är en uppsättning mikrobiella samhällen som är associerade med människokroppen och representerar alla levande mikroorganismer i kroppen. Dess roll i immunitetsutvecklingen har nyligen demonstrerats, vilket tyder på att förändringar i detta ekosystem spelar en avgörande roll i utvecklingen av flera mänskliga sjukdomar. Till exempel, vid fetma har det visats att det finns ett samband mellan den mänskliga tarmens mikrobiota och värdarnas närings- och metaboliska status och specifika förändringar av dessa tarmmikrobiota kan representera en metagenomisk signatur av denna sjukdom. Utvecklingen av respiratorisk mikrobiota hos patienter med cystisk fibros, vars näringsstatus ofta är nedsatt (kronisk undernäring på grund av störning i matsmältningsabsorptionen) och som får regelbundna antibiotikabehandlingar är fortfarande okänd. Karakterisering av detta ekosystem och dess roll är ett avgörande steg för att förstå sjukdomens evolutionära förlopp.

Huvudsyftet med denna framgångsstudie är att beskriva och karakterisera respiratorisk mikrobiota från sputumprover som erhållits från ett begränsat antal utvalda patienter med CF från 5 regionala vårdcentraler (CRCM) från södra Frankrike (Mucomed-nätverket) (2 patienter per center) : 6 vuxna och 4 barn), med liknande klinisk, mikrobiologisk och funktionell status före och efter botemedel mot antibiotika. Olika mikrobiologiska verktyg kommer att användas inklusive axeniska odlingssystem, samodling på amöbor för att isolera och identifiera de mikrobiella samhällena. Identifiering av bakterier kommer att göras med MALDI-TOF masspektrometri och/eller molekylära tekniker. Dessutom kommer 16S rRNA PCR-amplifiering följt av kloning och sekvensering av PCR-produkter från samma sputumprov att utföras för att identifiera och jämföra de bakteriearter som identifierats med hjälp av molekylära metoder. I ett andra steg, när den respiratoriska mikrobiotan väl karakteriserats, kommer det att vara intressant att utveckla en dedikerad mikroarray som gör det möjligt att upptäcka alla bakterier som identifierades i projektets första skede och för att bedöma dess relevans på en större kohort av patienter med CF genom att studera sambandet mellan respiratorisk mikrobiota och klinisk status hos patienter enligt de föreskrivna antibiotikabehandlingarna.

Denna studie kommer att öppna nya kliniska perspektiv och kommer att hjälpa oss att bestämma den potentiella rollen av antibiotika på mikrobiotautvecklingen under behandling enligt regionala hälsovårdspraxis. Detta kommer att bidra till att bättre förstå mikrobiotans roll i utvecklingen av dessa kroniska luftvägsinfektioner. Det kan vara det första steget för innovativa terapeutiska strategier, med hänsyn till balansen mellan komplex mikrobiell flora och eventuellt utvecklas enligt antibiotikaterapier. Det skulle också kunna utgöra en del av en större förebyggande strategi mot överföring av specifika patogener i CF.