Дефектный ген вызывает образование густой липкой слизи в легких пациентов с муковисцидозом (МВ). Там он захватывает бактерии, вызывая у пациентов частые легочные инфекции, которые постепенно повреждают эти жизненно важные органы и ухудшают способность пациентов дышать.
Большинство пациентов с этим прогрессирующим генетическим заболеванием умирают к четвертому десятилетию жизни. Ключом к тому, чтобы помочь пациентам жить даже так долго - значительное улучшение по сравнению со средней продолжительностью жизни 10 лет всего несколько десятилетий назад - является разумное использование антибиотиков, объясняет Андреа Хан, M. Д., детский инфекционист Детской национальной системы здравоохранения.
Но антибиотики - это палка о двух концах, добавляет д-р Хан: хотя они необходимы для искоренения легочных инфекций, повторное использование этих препаратов может привести к устойчивости к антибиотикам, что усложнит лечение будущих инфекций. Кроме того, использование антибиотиков может убить и непатогенные бактерии, живущие в легких. Это снижает разнообразие микробного сообщества, обитающего в легких, что является фактором, связанным с прогрессированием заболевания. Но неизвестно, как устойчивость к антибиотикам влияет на взаимосвязь между разнообразием легочных бактерий и легочной функцией пациентов с муковисцидозом.
Доктор. Хан и его коллеги исследовали этот вопрос в небольшом исследовании, которое было опубликовано в Интернете 17 сентября 2018 года в Heliyon. Их результаты показывают, что присутствие бактерий с множественной лекарственной устойчивостью в дыхательных путях пациентов с муковисцидозом связано со снижением микробного разнообразия и снижением функции легких.
В ходе исследования исследователи набрали шесть пациентов с муковисцидозом из Children's National во время посещений детей. Во время этих встреч исследовательская группа собирала выделения из дыхательных путей этих добровольцев. Они собрали больше образцов при последующих посещениях, в том числе:
- При поступлении больных в стационар по поводу легочных обострений (периоды, когда инфекции воспалили дыхательные пути, затрудняя дыхание);
- Сразу после внутривенных курсов антибиотиков для лечения этих инфекций; и
- Через 30 дней после того, как пациенты завершили курс антибиотикотерапии, у бактериальной флоры их легких было время на восстановление.
В течение 18-месячного периода исследования эти пациенты несколько раз посещали пациентов по поводу обострений и лечения антибиотиками, в результате чего были взяты образцы от 19 пациентов.
Затем ученые проанализировали каждый образец двумя разными способами. Они использовали некоторые из них для выращивания культур в чашках Петри, классический метод, который используют лаборатории, чтобы выяснить, какие виды бактерий присутствуют, и определить, какие антибиотики эффективны для их подавления. Они использовали другую часть образца для проведения генетического анализа в поисках генов устойчивости к антибиотикам. Оба метода были необходимы для сбора полной инвентаризации устойчивых к антибиотикам бактерий, объясняет доктор Хан.
«Лабораторные культуры предназначены для выращивания определенных типов бактерий, которые, как мы знаем, являются проблематичными, но они не показывают всего», - говорит она. «С помощью генетического секвенирования этих образцов мы можем увидеть все, что там есть».
Их результаты выявили множество видов бактерий, присутствующих в дыхательных путях этих пациентов, в том числе устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus, общеизвестно трудно поддающийся лечению микроб. Пациенты, которые были носителями этой или других устойчивых к антибиотикам бактерий, имели значительно более низкое микробное разнообразие в своих образцах и более агрессивное заболевание. Их образцы также с большей вероятностью содержали бактерии рода Alcaligenes, роль которых в развитии муковисцидоза пока неизвестна.
Хотя интенсивное использование антибиотиков, вероятно, способствовало как резистентности к антибиотикам, так и снижению микробного разнообразия, говорит д-р Хан, ответ не в том, чтобы сократить использование этих препаратов: они необходимы, чтобы помочь пациентам с муковисцидозом выздороветь после каждого борется с легочными обострениями. Скорее, говорит она, использование методов, выходящих за рамки простого лабораторного посева, может помочь врачам более избирательно воздействовать на инфекционные бактерии, возможно, избегая побочного ущерба.
«Мы не можем отказаться от антибиотиков, - говорит она, - но мы можем научиться использовать их лучше».
Помимо доктора Хана, в числе соавторов Children's Aszia Burrell; Хани Фаноус; Холлис Чейни, доктор медицины; Иман Сами Захари, доктор медицины; Джованни Ф. Перес, доктор медицины; Анастассиос К. Кумбурлис, доктор медицины, магистр здравоохранения; и Роберт Дж. Фрейштат, доктор медицины, магистр здравоохранения; и старший автор Кейт А. Крэндалл из Университета Джорджа Вашингтона.
Финансовая поддержка исследования, описанного в этом посте, была предоставлена Национальным институтом здравоохранения, Национальным центром развития трансляционных наук под номером награды UL1TR000075 и Национальным институтом сердца, легких и крови под номером награды K12HL119994.