最近在Nature Communications上发表的一项新研究调查了丹麦青年肺纤维化患者10年内的感染情况。这是迄今为止最大规模的纵向研究。
CF患者具有遗传缺陷，其导致肺脱水，进而导致通常由铜绿假单胞菌引起的严重且持续的肺部感染。
该研究表明，在铜绿假单胞菌感染后的前两到三年内，细菌已经迅速适应环境，生长缓慢并优化其生存适应性。
“在我们所有患者的头三年内，细菌平均会显着减缓其生长速度，并降低他们对环丙沙星的敏感性，环丙沙星是治疗CF患者的第一线药物。这意味着应该密切关注这段时间是为了避免感染变得持久，“Novo Nordisk基金会生物可持续性中心（DTU Biosustain）的博士后Jennifer Bartell和共同第一作者说。
临床医生通常专注于检测感染期间的抗生素耐药性，这似乎是跟踪短期急性感染发展的有效方法。
抗生素抗性细菌通过其在特定浓度的抗生素之上存活的能力来鉴定。研究人员发现细菌可以耐受的抗生素浓度迅速增加。但与此同时，很少有细菌在CF的早期感染期获得可检测的抗生素抗性。研究人员怀疑这种预阻抗适应是感染进展的未充分利用的标志。这种预阻抗适应可能发生在其他持续性感染中，例如慢性阻塞性肺病（COPD）。
除了寻找抗生素耐药性外，临床医生还会监测细菌粘液 - 这是一种细菌产生保护性粘性涂层的特性，作为慢性感染的标志。
但是根据这项新的研究，无论粘液的外观如何，细菌都可以变得持久和有弹性。其他细菌特性，如附着于表面的能力和生物膜中的聚集体 - 粘附细胞的大量结构层 - 在这些持续存在的感染中比粘液形成更一致，并且可以作为早期慢性感染的更好标志。
“我们可以看到除了抗生素抗性外，哪些特征对临床医生来说实际上可能是有价值的，”共同第一作者Lea Sommer说。
研究人员通过对来自39名年轻囊性纤维化（CF）患者的443株分离物进行了10年的筛查，并使用统计建模方法绘制了适应性的特征，从而确定了铜绿假单胞菌这些重要的进化特征。通常，研究的重点是从患有慢性感染的老年CF患者中收集的细菌分离物，这些细菌已经具有多重耐药性且已经适应了人类肺部。
“在这个早期阶段，细菌变化很大并且变得更加健壮，但是医生并不一定会在目前的临床测量中看到这一点，”Lea Sommer说。
展望未来，研究人员希望了解适应性细菌如何应对更多用于治疗患者的抗生素。有了这个全面的进化途径图，临床医生就有更好的机会对感染进行分类，因此需要采取必要的预防措施。
资讯出处：Window of opportunity for treatment of early cystic fibrosis lung infections
原始出处：Jennifer A. Bartell, Lea M. Sommer, Janus A. J. Haagensen, Anne Loch, Rocio Espinosa, Søren Molin, Helle Krogh Johansen. Evolutionary highways to persistent bacterial infection. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-08504-7