Mukoviszidose: Komplexe Beziehungen zwischen Bakterien und Infektions- sowie Entzündungsmarkern festgestellt

Laut einer neuen Studie weisen die unteren Atemwege von Patienten mit Mukoviszidose einzigartige biochemische Merkmale auf, die mit den für diese Erkrankung typischen komplexen Gemeinschaften von Lungenbakterien korrelieren.

Diese Ergebnisse bieten laut den Autoren Einblicke in die biologischen Mechanismen, die Infektionen und Entzündungen in der Lunge von Mukoviszidosepatienten fördern, und könnten dazu beitragen, neue zielgerichtete Therapien und präzisere Diagnosewerkzeuge zu entwickeln.

Für die Studie, die am Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago, dem Children’s Hospital Colorado und der University of Minnesota (alle USA) durchgeführt wurde, maßen die Forschenden mehrere Metaboliten in 90 Proben aus bronchoalveoläre Lavage (BALF) von Kindern mit und ohne Mukoviszidose. Auch eine Gen-Sequenzierung kam zum Einsatz, um die in diesen Proben vorhandenen Bakteriengemeinschaften zu charakterisieren, die dann zu den Metaboliten in der Lunge in Bezug gesetzt wurden.

„Unsere Studie war die erste, in der diese Metaboliten sowohl in Proben aus den unteren Atemwegen untersucht als auch Beziehungsnetzwerke zwischen Metaboliten und Bakteriengemeinschaften in den unteren Atemwegen identifiziert wurden“, erklärt Hauptautor Jack O’Connor vom Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago. „Wir haben Metaboliten-Biomarker entdeckt, die mit biochemischen Prozessen zusammenhängen könnten, die wiederum mit einer erhöhten Entzündung und bakteriellen Belastung in der Mukoviszidose-Lunge verbunden sind. Diese für die Lungenbiologie bei Mukoviszidose einzigartigen Merkmale könnten schließlich die Entwicklung neuer Behandlungen und Diagnostika unterstützen.“

Die Studienautoren stellten fest, dass zwei metabolomische Merkmale – erhöhte Aminosäuren und verringerte Acylcarnitine – für Mukoviszidose einzigartig sind und möglicherweise als Biomarker für Entzündungen und Infektionen dienen könnten. Darüber hinaus wurde ein interessanter Metabolit, L-Methionin-S-oxid, mit der Häufigkeit von Staphylococcus positiv in Zusammenhang gebracht und negativ mit der Häufigkeit anaerober Bakterien.

„Unsere Ergebnisse stammen aus einem sehr frühen Forschungsstadium und sind noch nicht reif für klinische Anwendungen“, erklärt Seniorautorin Dr. Theresa Laguna, Abteilungsleiterin für Pneumologie und Schlafmedizin am Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital und außerordentliche Professorin für Pädiatrie an der Northwestern University Feinberg School of Medicine. „Unsere Ergebnisse liefern aber wichtige Grundlagen für zukünftige Studien, die letztendlich die klinische Versorgung von Kindern mit Mukoviszidose voranbringen werden.“