Medical illustration of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa from CDC’s 2019 AR Threats Report. P. aeruginosa infeksjoner kan være spesielt farlig for pasienter med kroniske lungesykdommer.September 2019
Skrevet av: Conan Y. Zhao, Quantitative BioSciences graduate student, Georgia Tech og Sam P. Brown, PhD, Lektor, Georgia Tech, Og Alison Laufer Halpin, PhD, Assisterende Direktør, Office Of Scientific Innovation and Integration, CDC
helsepersonell kan møte to voksende kriser som påvirker deres evne til å behandle bakterielle infeksjoner: antibiotikaresistens og kroniske (langvarige) infeksjoner.en vanskelig kombinasjon for helsepersonell og pasienter er kroniske infeksjoner forårsaket av antibiotikaresistente bakterier.Gjennom ET prosjekt med CDC utviklet Brown Lab Ved Georgia Tech nye tilnærminger for å studere lungemikrobiomer hos pasienter med cystisk fibrose (CF), som ofte får kroniske infeksjoner. Dette arbeidet vil bidra til å forbedre behandlinger for disse pasientene.
Kroniske infeksjoner er vedvarende sykdommer som må behandles i lang tid før infeksjonen rydder.
pasienter med cystisk fibrose (CF) har særlig risiko for kroniske infeksjoner. EN av egenskapene TIL CF er oppbygging av et tykt slimlag som dekker innsiden av lungene, kalt sputum. Mange typer commensal (ikke-sykdomsfremkallende) og skadelige bakterier kan overleve i dette miljøet, og setter kontinuerlig pasienter med CF i fare for lungeinfeksjoner. PÅ grunn AV disse infeksjonene blir cf-pasienter utsatt for mer antibiotika.
Vurdering Av Lungemikrobiomet
mikrobiomet er et fellesskap av naturlig forekommende bakterier. Antibiotika kan forstyrre (ubalanse) mikrobiomer ved å endre den naturlige sammensetningen av både kommensale og skadelige bakterier. Med en forstyrret mikrobiom kan antibiotikaresistente sykdomsfremkallende bakterier ta over og forårsake infeksjon.En rekke studier har funnet sammenhenger mellom lungens mikrobiomstruktur og lungens funksjon (dvs.hvor godt lungene fungerer). For eksempel er forekomsten av patogene (sykdomsfremkallende) bakterier forbundet med dårligere helse.disse studiene antyder den sentrale rollen ikke-patogene (ikke sykdomsfremkallende) bakterier kan ha for å opprettholde lungefunksjonen. Imidlertid har de ennå ikke besvart om disse bakteriene—for det meste kommensale orale bakterier i munn, nese eller hals—er indikatorer for bedre helse eller aktivt bidrar til å holde patogene bakterier i sjakk i lungemikrobiomøkosystemet.
For å løse dette nøkkelspørsmålet bygde Brown Lab et eksperimentelt modelleksternt ikon av cf-lungeinfeksjonsmikrobiomet. En» syntetisk sputum » oppskrift etterligner sputum funnet i lungene av pasienter MED CF. Laboratoriet legger til definerte kombinasjoner av opptil 12 bakteriearter til modellen.
Til sammen utgjør disse 12 bakterieartene mer enn 90% av bakteriesamfunnet i lungene hos personer MED CF. Halvparten av disse bakteriene er vanlige patogene (sykdomsfremkallende) bakterier(F. Eks. Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa). Resten av bakteriene er for det meste ikke-patogene orale bakterier som ofte finnes i lungene hos personer MED CF.Resultatene fra modellen støtter ideen om at spesifikke orale bakterier er i stand til å bremse veksten av sykdomsfremkallende bakterier i CF-lungen. Men når vi legger til antibiotika som ofte brukes til å behandle pasienter MED CF, blir disse» beskyttende » orale bakteriene raskt utryddet. Dette gjør det mulig for eksisterende, sykdomsfremkallende bakterier som er resistente mot antibiotika å vokse, ta over og forårsake sykdom.
Tilpasse Behandlinger
Forbedre antibiotika forskrivning og bruk er avgjørende for å effektivt behandle infeksjoner, beskytte pasienter mot skader forårsaket av unødvendig antibiotikabruk, og bekjempe antibiotikaresistens.Ved hjelp av mikrobiomdata og matematiske modeller av cf-lungemikrobiomet, Lærer Brown Lab mer om hvordan hver bakterieart påvirker hverandre, og deres evne til å motstå antibiotika. Bevæpnet med denne informasjonen, gjør laboratoriet spådommer og tester dem med målet om å forbedre valg og behandling av antibiotika.derfra kan laboratoriet utvikle nye, personlige behandlingsstrategier som kombinerer antibiotika og potensielt probiotika (levende ikke-sykdomsfremkallende bakterier som generelt er anerkjent som trygge ) som er skreddersydd for individets infeksjon og mikrobiomprofil.
