Bacteriile care provoacă infecţii pulmonare cronice se adaptează în timp în organism, arată un nou studiu genetic, care explică de ce infecţiile revin după tratament.
Infecţiile pulmonare cronice cauzate de anumite bacterii pot evolua şi se pot transforma în interiorul organismului de-a lungul anilor, ceea ce le face dificil de tratat şi favorizează reapariţia bolii, arată un nou studiu realizat de cercetători din Irlanda, Marea Britanie şi Germania.
O echipă de la Trinity Translational Medicine Institute (TTMI) şi de la Irish Mycobacterial Reference Laboratory din cadrul spitalului St James’s din Dublin au elucidat modul în care bacteria Mycobacterium avium, una dintre principalele cauze ale infecţiilor pulmonare cronice rezistente la tratament, se modifică genetic şi se adaptează în organism pe parcursul mai multor ani de boală.
Rezultatele, publicate luna aceasta în revista Genome Medicine, îi pot ajuta pe medici să înţeleagă de ce infecţiile cu M. avium reapar şi de ce uneori tratamentele cu antibiotice nu dau rezultate.
Studiul a urmărit aproape 300 de probe bacteriene de la pacienţi din Irlanda, Regatul Unit şi Germania, inclusiv de la 20 de pacienţi trataţi la spitalul St James’s.
Prin secvenţiere completă a genomului bacterian, cercetătorii au observat cum M. avium evoluează în plămâni şi suferă modificări genetice care duc la apariţia unor noi tulpini, şi dezvoltă rezistenţă la tratament.
Analiza a arătat că infecţiile nu sunt cauzate mereu de o singură tulpină persistentă, ci adesea de reinfecţii succesive cu tulpini noi, unele foarte asemănătoare genetic cu cele identificate în alte ţări europene.
Această legătură sugerează existenţa unor surse comune de contaminare în mediu.
Echipa a constatat că bacteria acumulează aproximativ o modificare genetică pe an şi, mai important, că 13 gene specifice prezintă semne evidente de adaptare la acţiunea antibioticelor, la atacul sistemului imunitar şi la lipsa de oxigen din plămâni.
„Cercetarea noastră arată că Mycobacterium avium evoluează în timp real în interiorul plămânilor. Înţelegerea genelor care o ajută să supravieţuiască ar putea deschide calea spre noi tratamente pentru această infecţie tot mai frecventă şi dificilă”, a explicat dr. Aaron Walsh, cercetător la Trinity Translational Medicine Institute, citat într-un comunicat.
Studiul este primul care urmăreşte, prin secvenţiere genomică completă, evoluţia infecţiilor cu M. avium pe o perioadă lungă, demonstrând cum bacteria se adaptează la condiţiile din organism.
Printre rezultatele-cheie se numără faptul că reinfecţiile sunt frecvente, unele tulpini irlandeze fiind aproape identice genetic cu cele din Regatul Unit şi Germania.
Cercetătorii au identificat 13 gene supuse unei presiuni de selecţie pozitivă, adică mutaţii care favorizează supravieţuirea bacteriei în condiţii dificile. Unele dintre aceste gene nu mai fuseseră asociate anterior cu rezistenţa M. avium, inclusiv una implicată în gestionarea stresului oxidativ şi alta în formarea biofilmului (strat protector de celule care aderă la ţesuturi şi îngreunează acţiunea antibioticelor).
„Aceste descoperiri scot în evidenţă căi biologice importante care ar putea fi vizate de noi terapii. A fost surprinzător să vedem cât de apropiate genetic erau tulpinile din Irlanda, Marea Britanie şi Germania, deşi pacienţii nu aveau nicio legătură între ei”, a subliniat dr. Emma Roycroft, specialist în microbiologie medicală la laboratorul Irish Mycobacterial Reference.
În continuare, cercetătorii intenţionează să testeze în laborator rolul celor 13 gene identificate, să folosească tehnologii de secvenţiere de ultimă generaţie, capabile să citească fragmente lungi de ADN (long-read), pentru a surprinde modificări genetice mai subtile care pot scăpa metodelor obişnuite de analiză, şi să studieze sursele de reinfectare din mediu, extinzând cercetarea şi la alte grupuri de pacienţi.
Studiul oferă o perspectivă detaliată asupra felului în care bacteriile pot coexista şi evolua ani de zile în plămânii pacienţilor, subliniind complexitatea şi rezilienţa acestor infecţii cronice care pun tot mai des la încercare tratamentele standard cu antibiotice.
