Mucoid Pseudomonas aeruginosa and regional inflammation in the cystic fibrosis lung
Autoren
Sankalp Malhotra (a,b) Don Hayes, Jr (b,c,d) Daniel J. Wozniak (a,b,e)
(a) Department of Microbial Infection and Immunity, The Ohio State University, Columbus, OH, USA
(b) The Ohio State University College of Medicine, Columbus, OH, USA
(c) Department of Pediatrics, The Ohio State University, Columbus, OH, USA
(d) Section of Pulmonary Medicine, Nationwide Children’s Hospital, Columbus, OH, USA
(e) Department of Microbiology, The Ohio State University, Columbus, OH, USA
Was war Ihre wissenschaftliche Fragestellung?
In dieser Studie stellten wir zwei Hauptfragen: 1) Wo befinden sich nicht-mukoide und mukoide Formen des Bakteriums Pseudomonas aeruginosa in den Lungen-Lappen bei Mukoviszidose (Cystische Fibrose, CF)? 2) Wie wirken sich diese Pseudomonas-Formen auf Entzündungen in verschiedenen Lungenlappen bei CF-Patienten aus?
Warum ist das wichtig?
Anhaltende bakterielle Infektionen und eine Entzündungsreaktion des Immunsystems verursachen eine Schädigung des Lungengewebes bei CF. Pseudomonas ist ein Bakterium, das häufig CF-Patienten infiziert. Es gibt mindestens zwei Formen von Pseudomonas, die bei CF vorkommen: die nicht-mukoide und die aggressivere, mukoide Form. Untersuchungen legen nahe, dass die oberen Lappen der CF-Lunge im Vergleich zu den unteren Lappen stärker geschädigt sind. Die Gründe für die auf den oberen Lappen konzentrierte Erkrankung sind jedoch kaum bekannt. Wir vermuteten, dass nicht-mukoide und mukoide Pseudomonas-Formen in verschiedenen Lungenlappen vorkommen, unterschiedliche Auswirkungen auf die Entzündung haben und die Unterschiede zwischen oberem und unterem Lungenlappen bei der CF-Lungenerkrankung erklären können.
Wie sind Sie vorgegangen?
Wir sammelten während eines Routineverfahrens namens Bronchoskopie Flüssigkeit aus der Lunge von CF-Patienten. Bei diesem Verfahren wird ein Bronchoskop verwendet mit einem flexiblen Schlauch, der durch den Mund eingeführt wird und mit dem man in jeden Lungenlappen des Patienten hineinschauen kann. Dann wurden die Lungenlappen mit Flüssigkeit gespült. Diese Flüssigkeit wurde auf das Vorhandensein von mukoiden und nicht-mukoiden Pseudomonas-Formen sowie auf Indikatoren für eine Entzündungsreaktion des Immunsystems untersucht.
Was haben Sie herausgefunden?
Mukoide und nicht-mukoide Pseudomonas-Formen wurden in allen Lappen der CF-Lunge gefunden, ohne Unterschied zwischen oberen und unteren Lungenlappen. Unabhängig von der Art der bakteriellen Infektion war die Entzündung in den oberen Lappen im Vergleich zu den unteren Lappen leicht erhöht. Wichtig ist, dass alle mit mukoidem Pseudomonas infizierten Lappen stärker entzündet waren als diejenigen, die mit nicht-mukoidem Pseudomonas (oder gar keinem Pseudomonas) infiziert waren.
Was bedeutet das, und warum muss man bei der Bewertung der Ergebnisse vorsichtig sein?
Wir haben gezeigt, dass eine Infektion mit mukoidem Pseudomonas, unabhängig vom Lungenlappen, eine Entzündung der CF-Lunge verursacht. Dies ist wichtig, da Entzündungen mit Gewebeschäden verbunden sind und wenn mukoide Pseudomonas-Formen eine Ursache in diesem Prozess sind, sollten neue und auch bekannte Therapien für CF-Patienten speziell auf diese Bakterien ausgerichtet werden. Unsere Studie war auf eine kleine Gruppe von 14 Patienten beschränkt. Außerdem wurden andere Bakterien als Pseudomonas, die auch CF-Patienten infizieren, hier nicht untersucht.
Wie geht es weiter?
In zukünftigen Studien hoffen wir, eine größere Gruppe von Patienten und andere Bakterienarten als Pseudomonas untersuchen zu können. Denn auch andere Bakterien können die Entzündung in CF-Lungenlappen beeinflussen. Außerdem möchten wir über längere Zeit hinweg Lungenspül-Flüssigkeit von CF-Patienten sammeln, um zu sehen, wie sich die Infektion und die Immunantwort mit dem Alter ändern.
Quellen
Übersetzung von Dr. Uta Düesberg, 13.02.2020
