MISSOULA - Onderzoekers van de Universiteit van Montana en hun partners hebben een slijmerige strategie ontdekt die door bacteriën wordt gebruikt om antibiotica en andere medicijnen te verslaan die worden gebruikt om infecties te bestrijden bij mensen met cystische fibrose. Het onderzoek werd op 23 februari in het tijdschrift gepubliceerd Cell Reports.

Cystic fibrosis is een levensbedreigende ziekte die aanhoudende longinfecties veroorzaakt en het vermogen van een persoon om na verloop van tijd te ademen beperkt. Een veel voorkomende bacteriestam, Pseudomonas aeruginosa, gedijt vaak in de longen van mensen met cystische fibrose, maar ook in wonden door brandwonden of diabetische ulcera. Als een P. aeruginosa-infectie eenmaal is vastgesteld, kan deze ondanks herhaalde antibioticakuren ongelooflijk moeilijk te genezen zijn.

Dr.Laura Jennings, een onderzoeksassistent-professor in de afdeling Biologische Wetenschappen van de UM en verbonden aan het Universitair Centrum voor Translational Medicine, zei dat hun onderzoek aantoonde dat de hardnekkige ziektekiemen die in de longen van cystic fibrosis-patiënten leven een zelfgeproduceerd koolhydraatslijm creëren. En dit slijm maakt de bacteriën resistenter tegen de antibiotica die artsen voorschrijven, evenals medicijnen die de dikte van het slijm verminderen.

"We vonden het eerste directe bewijs dat deze koolhydraten worden geproduceerd op de plaatsen van infectie", zei Jennings. “We toonden aan dat een van de koolhydraten, Pel genaamd, zich hecht aan extracellulair DNA, dat overvloedig aanwezig is in de dikke slijmafscheidingen die prominent aanwezig zijn in de longen van cystic fibrosis.

"Deze interactie vormt een slijmerige beschermende laag rond de bacteriën, waardoor ze moeilijker te doden zijn", zei ze. "Als zodanig vermindert het de gevoeligheid van de ziekteverwekker voor antibiotica en medicijnen die erop gericht zijn de dikte van het luchtwegslijm te verminderen door DNA te verteren."

Ze zei dat het werk een hypothese ondersteunt dat het de koolhydraten zijn die de bacteriën in de longen van cystic fibrosis groeperen of aggregeren.

"Dit is belangrijk omdat we weten dat het fysiek opbreken van bacteriële aggregaten de bacteriële vatbaarheid voor het doden met antibiotica en cellen van het immuunsysteem kan herstellen", zei Jennings. "Daarom kan het begrijpen van de mechanismen die bacteriële aggregatie bevorderen, nieuwe therapeutische benaderingen vergemakkelijken die gericht zijn op het verteren van de koolhydraten die bacteriële cellen bij elkaar houden."

Het onderzoek suggereert ook dat het koolhydraat Pel waarschijnlijk de werkzaamheid vermindert van de meest gebruikte therapieën voor cystische fibrose, dit zijn geïnhaleerde antibiotica en een medicijn dat de dikte van het luchtwegslijm afbreekt, waardoor het gemakkelijker wordt om op te hoesten.

###

Het papier in Cell Reports is getiteld "P. aeruginosa-aggregaten in cystic-fibrosis-sputum produceren exopolysacchariden die de huidige therapieën waarschijnlijk belemmeren. " Dr. Matthew Parsek van de Universiteit van Washington is de senior auteur. Jennings is de hoofdauteur en een voormalig postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Parsek. Andere auteurs zijn van UW, UM en de Ohio State University.