Bakteriers vej til resistens i lungerne ved langvarig behandling med antibiotika

Udryddelse af Pseudomonas aeruginosa fra luftvejene hos personer med cystisk fibrose er en kontinuerlig udfordring på grund af bakteriernes ekstraordinære evne til at udvikle resistens.

Undersøgelse af bakteriepopulationers udvikling over 27 år
I Antonellas projekt fulgte hun P. aeruginosa’s tilpasning og udvikling i løbet af 27 års kronisk lunge infektion hos en CF-patient. Målet var at få viden om P. aeruginosa’s udvikling i et komplekst og dynamisk miljø, som det der findes hos patienter der er i behandling med antibiotika.

I en speciel P. aeruginosas stamme som særligt hyppigt kan ændre sine arveanlæg (hypermutater) undersøgte Antonella de langsigtede evolutionære tilpasninger i patienten med henblik på en tidsmæssig identifikation af de mutationer der opstod i forskellige under-populationer. Denne identifikation viste parallelle tilpasninger i den kromosomalt kodede β -laktamaser (resistensmekanisme som ødelægger β-laktam-antibiotika).

Der blev brugt en kombination af genetisk og fænotypisk-analyse, samt biokemisk og strukturel karakterisering af mutanter for at forstå hvordan de hyppige mutationer bliver udvalgt under den evolution P. aeruginosa gennemgår i CF-lungerne for at overleve antibiotikabehandlingen.

Det blev vist, at bakteriepopulationers tilpasning følger præcise evolutionære veje så de kan overleve det komplekse miljø og opnå en multiresistent fænotype gennem årtier med antibiotikabehandling. I sit studie beskriver Antonella den molekylære baggrund for β -lactam-antibiotikaresistens.