La ricerca in fibrosi cistica (FC) si è concentrata principalmente sul polmone, essendo l’organo che condiziona maggiormente la qualità della vita delle persone con FC. Il presente progetto adotta una strategia innovativa proponendosi di esplorare il coinvolgimento di altri organi oltre il polmone. Prima che si sviluppi la patologia polmonare, infatti, la maggior parte delle persone con FC, e comunque tutti i portatori di mutazioni più severe, affrontano complicanze gastrointestinali che condizionano tutta la loro vita. Non è chiaro se, come e in che misura la patologia intestinale, che ha le sue basi addirittura in epoca prenatale, sia in grado di influenzare l’infiammazione e l’infezione legate alla malattia polmonare.
I ricercatori si propongono di verificare l’esistenza di una connessione tra intestino e polmone. Verranno usati modelli animali di infezione intestinale con il batterio P. aeruginosa per stabilire se la patologia intestinale e la perdita di integrità della barriera intestinale possano favorire il passaggio di batteri e/o molecole segnale dall’intestino al polmone e all’innesco della risposta infiammatoria. L’analisi coinvolgerà sia l’intestino che il polmone e verrà poi estesa a campioni provenienti da persone con fibrosi cistica con infezioni da P. aeruginosa, inclusi coloro in terapia con il farmaco Kaftrio.
L’obiettivo finale del progetto è stabilire se l’intestino e il polmone condividano gli stessi patogeni e se i fattori presenti nell’intestino possano rappresentare una fonte continua di infezione e stimoli infiammatori per il polmone.
Le informazioni raccolte permetteranno di svelare un nuovo meccanismo di malattia e la causa dell’infezione e dell’infiammazione in fibrosi cistica. Ciò potrebbe orientare lo sviluppo di nuove strategie diagnostiche e terapeutiche per migliorare gli attuali protocolli per la gestione di tutte le persone con FC.
Cystic Fibrosis research has been focused primarily on the lung but this approach results in a lack of in-depth understanding of disease pathogenesis. With this project, the researchers adopt an innovative strategy to examine CF pathogenesis, thus exploring the involvement of other organs apart from the lung. Emerging data link gut microbiology and immunology to respiratory outcomes, although at present, gut/lung cross-talk mechanisms in CF are largely ignored. In addition and prior to any pulmonary pathology, people with cystic fibrosis (pwCF) experience gastrointestinal complications that influence the quality of life and long-term outcomes. Whether, how and to what extent the early and severe gut pathology influences lung disease is still not clear. This project aims to establish the existence of a gut-lung axis by providing evidence that the microbiological and immunological status of the gut affects lung biology and function. A newly-established CF preclinical mouse model and models of gut Pseudomonas aeruginosa infection will be exploited. The researchers will establish whether severe gut disease and functional loss of gut
barrier integrity lead to: 1) microbial translocation within-host from the gut to the lung and/or vice-versa 2) an inflammatory response and, if so, how this process occurs. These data will be translated into cohorts of pwCF. Longitudinal bacterial strains from gut and lung in pwCF with first infection and under Trikafta/Kaftrio treatment will be collected and subjected to genotypic and phenotypic characterization. In pwCF, the researchers expect to establish whether gut and lung share identical pathogens for CF and whether bacteria in the gut may represent a continuous source of infection and/or inflammatory stimulation for the lung. All together, the results will unravel a much-needed novel mechanism of CF disease and the cause of infection and inflammation. This may orient future diagnoses and therapeutic strategies to improve current protocols for all pwCF management.
