Hvordan undgår Pseudomonas-bakterier at blive udryddet af immunforsvaret?

Cystisk Fibrose Foreningen har i 2022 støttet projektet ”Undersøgelse af det tidlige værts-immunrespons ved Pseudomonas aeruginosa-kolonisering i luftvejsmodeller” med et forskningsstipendie til forskningsassistent Annika Hettich. Formålet med projektet er at undersøge de mekanismer der fører til, at bakterien Pseudomonas aeruginosa, som hyppigt inficerer lungerne hos personer med cystisk fibrose, kan undgå at blive udryddet af immunforsvaret hos den person der har infektionen. Det gøres ved hjælp af en særligt kompleks luftvejsmodel, i hvilken celler fra epitellaget i luftvejene dyrkes i laboratoriet sammen med makrofager, som er immunceller, fra luftvejene.

Af Helle Krogh Johansen, professor, overlæge, dr. med., Afdeling for Klinisk Mikrobiologi, Rigshospitalet.

Pseudomonas aeruginosa etablerer vedvarende lungeinfektioner hos personer med cystisk fibrose. Når det lykkes P. aeruginosa at kolonisere lungeepitelet, kræver det, at bakterien påvirker det initiale immunrespons og dermed undgår eliminering fra værtens immunforsvar.

De nøjagtige mekanismer, der forårsager at bakterierne undgår at blive udryddet af immunsystemet, kendes ikke.

Formålet med vores studie er at undersøge de mekanismer, der fører til at P. aeruginosa undgår at blive opdaget af immunsystemet, når disse koloniserer lungerne. Vi vil etablere en ’air liquid interface’ infektionsmodel (ALI) bestående af et fuldt differentieret luftvejsepitel, som dyrkes sammen med primære humane makrofager. Makrofager er immunceller, som er til stede i stort antal i lungerne, og sammen med luftvejsepitelet udgør de en essentiel immunologisk barriere mod inficerende bakterier som f.eks. P. aeruginosa.

Ved at kombinere luftvejsepitel og makrofager i ét modelsystem får vi en unik laboratorie-model,
som kan give den nødvendige kompleksitet der kan være med til at identificere
nogle af de mekanismer P. aeruginosa benytter til at undvige det initiale immunforsvar og
etablere lungeinfektioner hos personer med cystisk fibrose.

Nedenstående model viser en oversigt over de delprojekter der skal udføres i projektet: