Mikrobiel fysiologi og persistens af Pseudomonas aeruginosa lungeinfektioner

Formålet med vores forskning er at undersøge adaptation, fitness (kapasiteten til at overleve) og evolution for Pseudomonas aeruginosa celler isoleret fra patienter med cystisk fibrose. Vi vil studere fænotypiske variationer, vækstpotentiale og overlevelsesevne ved behandling med antibiotika for at få en dybere forståelse for, hvorfor nogle klontyper af P. aeruginosa er så gode til at overleve i disse patienter på trods af intensiv behandling.

Vores materiale for denne forskning er mere end 10 års indsamling af spytprøver fra en lang række unge CF-patienter. Således er vores forskning baseret på undersøgelser af 585 kliniske isolater optaget fra 41 patienter.

Vi har foretaget fænotypisk karakterisering af alle disse bakterielle isolater mht. væksthastighed, evne til at vedhæfte til overflader og danne såkaldte biofilm, evne til at overleve i en række behandlingsrelevante antibiotika, koloniudformning, bevægelsesevne, mukoiditet/slimdannelsesevne, samt evne til at aggregere i kunstigt spyt medium.

Disse undersøgelser har givet et overordnet billede af, at der er en stor diversitet mellem prøverne mht. væksthastighed og biofilmdannelse med en tendens, der går mod, at bakterierne med tiden deler sig langsommere og ikke nødvendigvis bliver bedre til at danne biofilm. Overraskende finder vi at under 10% af isolaterne udvikler resistens over for de antibiotika, der bliver benyttet i behandlingen, og der er således ingen direkte sammenhæng her til overlevelsen af bakteriepopulationerne i patienterne. Vi finder, at blot 18 forskellige kolonimorfologier repræsenterer de i alt 585 bakterielle isolater, at mange af isolaterne med tiden mister deres evne til at bevæge sig og at ca. halvdelen af de testede isolater har evne til at danne klumper/aggregater i sputum.

P. aeruginosa ser således ud til at overleve i CF-patienter uden sammenhæng til udvikling af resistens, genetisk konformation eller fænotypiske træk. Vi konkluderer således, at P. aeruginosa persisterer via specifikke mekanismer i de enkelte kloner og deres adaptering til den enkelte patients lungemiljø.