THE EFFECTS OF CYCLED INHALED AZTREONAM ON THE CYSTIC FIBROSIS (CF) LUNG MICROBIOME
Autoren
Alya A. Heirali (1); Nicole Acosta (1); Douglas G. Storey (1,2); Matthew L. Workentine (3); Ranjani Somayaji (1,4); Isabelle Laforest-Lapointe (5,6) Winnie Leung (7); Bradley S. Quon (8); Yves Berthiaum (9); Harvey R. Rabin (1,4); Barbara J. Waddell (1), Laura Rossi (10); Michael G. Surette (1,10); and Michael D. Parkins (1,4)
(1) Department of Microbiology, Immunology and Infectious Diseases, University of Calgary, Calgary, AB, Canada
(2) Department of Biological Sciences, University of Calgary, Calgary, AB, Canada
(3) Faculty of Veterinary Medicine, University of Calgary, Calgary, AB, Canada
(4) Department of Medicine, University of Calgary, Calgary, AB, Canada
(5) Departments of Physiology & Pharmacology, University of Calgary, Calgary, AB, Canada
(6) Department of Pediatrics, University of Calgary, Alberta, Canada.
(7) Department of Medicine, University of Alberta, Edmonton, AB, Canada
(8) Department of Medicine and Centre for Heart Lung Innovation, University of British Columbia, Vancouver, BC, Canada,
(9) Institut de Recherches Cliniques de Montreal and Department of Medicine, Universite de Montreal, QB, Canada
(10) Department of Medicine, McMaster University, Hamilton, ON, Canada
Was war Ihre wissenschaftliche Fragestellung?
In den Atemwegen von Mukoviszidose-Patienten findet sich eine vielfältige Bakterienflora – nicht nur die, die in klinischen Laboren aus dem Sputum gezüchtet werden. Wir wollten verstehen, ob inhalierte Antibiotika eine Auswirkung auf die Bakterienflora haben, was in Teilen deren positive Effekte erklären könnte.
Warum ist das wichtig?
Inhalierte Antibiotika sind wirksam zur Verbesserung der Lungenfunktion und der Lebensqualität von Menschen mit Mukoviszidose, die eine chronische Infektion mit Pseudomonas aeruginosa haben. Zu verstehen, ob diese Therapien eine Auswirkung auf die Mikroorganismen der Bakterienflora (Mikrobiom) jenseits von P. aeruginosa haben, ist von Bedeutung, um die Wirkungsweise der Therapien zu verstehen. Durch ein genaues Verständnis der Wirkungsmechanismen der bestehenden Therapien, können wir neue therapeutische Ziele effektiv identifizieren.
Wie sind Sie vorgegangen?
Wir haben aus vier Mukoviszidose-Einrichtungen für Erwachsene in Kanada 37 Menschen mit einer chronischen P. aeruginosa-Infektion in die Untersuchung eingeschlossen und jeden Einzelnen gebeten, alle zwei Wochen über einen Acht-Wochen-Zyklus, während der Inhalation von Aztreonamlysin (vier Wochen inhalieren, vier Wochen nicht inhalieren, wie verschrieben) Sputum zu sammeln, Lungenfunktionstests durchzuführen und ihre Lebensqualität anhand von Symptom-Scores festzuhalten. Dann haben wir DNA-Tests durchgeführt, um die Zusammensetzung des Mikrobioms in jeder Sputum-Probe zu identifizieren (z.B. die Vielfältigkeit und die Menge an vorhandenen Bakterien). Abschließend haben wir die Zusammensetzung des Mikrobioms über die Zeit mit den Patientenbefunden verglichen.
Was haben Sie herausgefunden?
Wir haben beobachtet, dass trotz der durch Inhalation sehr hohen Konzentration an Aztreonam nur geringe Veränderungen in der Zusammensetzung des Mikrobioms während der Behandlung aufgetreten sind. Wir konnten allerdings einen Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung des Mikrobioms und dem Potential für eine verbesserte Lebensqualität während der Therapie beobachten. Insbesondere die an Staphylokokken und Streptokokken reichen Gemeinschaften zeigten eine geringere Wahrscheinlichkeit, die Scores der Lebensqualität zu verbessern. Das erscheint sinnvoll, da diese Organismen eine hohe Resistenz gegenüber Aztreonam haben.
Was bedeutet das, und warum muss man bei der Bewertung der Ergebnisse vorsichtig sein?
Das deutet darauf hin, dass inhalierte Antibiotika, und besonders inhaliertes Aztreonam, zu verbesserten Ergebnissen bei Menschen mit Mukoviszidose führen, hauptsächlich aufgrund ihrer Wirksamkeit gegen Pseudomonas im Vergleich zu anderen Bakterienarten. Eine Analyse der Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaft ermöglicht ein besseres Verständnis für die Struktur der Gemeinschaft als die routinemäßigen „kultur-basierten“ diagnostischen Methoden und lässt auf verbesserte individuelle Ergebnisse schließen. Die Analyse der Bakteriengemeinschaft könnte als Instrument dienen, um Therapien mit inhalierten Antibiotika als Beispiel für personalisierte Medizin auf Individuen zuzuschneiden. Allerdings war dies eine kleine Beobachtungsstudie, und die Ergebnisse sind mit Vorsicht zu betrachten und durch größere Studien zu bestätigen.
Wie geht es weiter?
Diese Studie war beschränkt auf Individuen, die Aztreonam inhalierten - eins von zahlreichen inhalierten Antibiotika bei Mukoviszidose. Wir beabsichtigen zu untersuchen, wie die Zusammensetzung des Mikrobioms sich unter selektivem Druck von anderen inhalierten Antibiotika verändert und ob das dann wieder mit bestimmten Bakterienarten in Zusammenhang steht.
Quellen
Übersetzung von Nora Benedix und Dr. Uta Düesberg, 06.02.2020
In diesem Beitrag werden Wirkungen bzw. Nebenwirkungen von Arzneimitteln besprochen. Diese Informationen werden durch das Mukoviszidose-Institut ohne den Einfluss Dritter nach bestem Wissen und Gewissen bereitgestellt. In keinem Fall ist damit eine Empfehlung für den Gebrauch oder Nichtgebrauch eines Arzneimittels verbunden. Patienten sollten vielmehr mit ihrem/ihrer Arzt/Ärztin die für sie individuell richtige Therapie besprechen.
