Sammenhæng mellem langsom vækst og kroniske infektioner med Pseudomonas-bakterier

Orange colored multiple antibiotic resistant Pseudomonas aeruginosa bacterium - 3d illustration

Maria Pals Bendixens forskningsprojekt ”Kan bakterielle vækstrater udvikles til prædiktive kliniske markører?” bygger på tidligere forskningsresultater der viste, at Pseudomonas aeruginosa over tid tilpasser sig miljøet i lungerne hos cystisk fibrose-patienter. Det gør den blandt andet ved langsom vækst, hvilket er en fordel for bakteriernes overlevelse, når de udsættes for antibiotika, som netop kræver at bakterierne deler sig med en vis hastighed for at virke.

”Bakterierne har haft 50 år til at tilpasse sig til miljøet i lungerne på CF-patienterne, og vi kan tydeligt se, at de Pseudomonas-stammer der har været i patienterne i mange år, vokser betydeligt langsommere end dem der dyrkes for første gang fra en CF-patient”, fortæller Maria Pals Bendixen.

Hypotesen i Maria Pals Bendixens projekt er, at jo langsommere Pseudomonas aeruginosa vokser, jo mere tilpasset er den til miljøet i lungerne, og dermed er risikoen for at den allerede persisterer i lungerne, altså har udviklet sig til en kronisk infektion, stor.

Formålet er at finde ud af, om bakteriers vækstrater kan bruges til at forudsige, om en infektion er ved at blive kronisk hos personer med cystisk fibrose og på sigt er det planen at udvikle dette til en ny test der kan vise, hvor tilpasset en bakterie er på et givent tidspunkt. I sidste ende kan det få indflydelse på diagnostik og valg af behandling til cystisk fibrose-patienterne. Det er desuden meget sandsynligt, at en sådan simpel diagnostisk bestemmelse af vækstpotentiale også kan være relevant for andre bakteriearter og andre patientgrupper med vedvarende infektioner.

Hvad sker der med tilpassede bakterier, når miljøet i lungerne ændrer sig ved ny behandling?

Maria Pals Bendixen skal nu dykke endnu mere ned i bakteriernes tilpasning i lungerne i sit PhD-studie, som også i høj grad kommer til at handle om, hvad der sker med de tilpassede bakterier efter patienterne starter på de nye, banebrydende cystisk fibrose-behandlinger
– CFTR-modulatorerne.

CFTR-modulatorer ændrer nemlig på de vilkår, som Pseudomonas-bakterierne hidtil har levet og tilpasset sig under.

”Vi skal bruge de resultater, vi har allerede fra før start på modulator-behandlingen, og så skal vi sammenligne med nye prøver fra patienter der er startet på modulator-behandling. Nu har bakterierne tilpasset sig miljøet i lungerne i alle de her år, men miljøet i lungerne ændrer sig jo, når patienterne får modulator-behandlingen. Hvor der før var meget og sejt slim bliver der nu meget mindre slim, og det er mindre sejt. Hvad sker der så med de tilpassede bakterier? Det er det jeg skal undersøge.” siger Maria.

Projektet udføres på Afdeling for Klinisk Mikrobiologi på Rigshospitalet, og Center for Biosustainability på DTU og er landsdækkende, da der undersøges bakteriestammer fra patienter på begge Cystisk Fibrose Centre på Rigshospitalet og Aarhus Universitetshospital.

Studiet er en del af en ’Clinical-Academic-Group’ givet til professor Helle Krogh Johansen og professor Søren Molin, som involverer Københavns Universitet, RegionH, Region Sjælland og DTU, hvor klinikere og laboratorieforskere arbejder sammen om at besvare spørgsmål fra klinikken i laboratoriet og omvendt.