Le persone con fibrosi cistica (FC) sono più soggette a infezioni polmonari di vario tipo, tra cui Mycobacterium abscessus (Mab). Mab è un batterio ambientale, che in alcune condizioni può colonizzare i polmoni e causare una grave patologia, difficilmente curabile a causa dell’elevata resistenza ai farmaci di questa specie. Inoltre Mab, come molti batteri, può presentarsi in varie forme, in attiva replicazione, dormienti o “persistenti”. Le ultime due sono le forme che ostacolano il successo terapeutico, rendendone lo studio particolarmente importante.
I ricercatori hanno usato colture in vitro di M. abscessus in condizioni di areazione, che stimola la crescita batterica, o di riduzione di ossigeno, in cui i batteri entrano in una forma dormiente.
Le tre forme di Mab sono state usate per studiarne la risposta ai farmaci e la fisiologia. Sono stati testati diversi antibiotici, tra cui 3 beta-lattamici, 2 tetracicline e un ossazolidinone, sia sulla forma replicativa che su quella dormiente; da soli e in combinazione con bedaquilina e amikacina (B+A), efficace su Mab. È risultato che i farmaci beta-lattamici sono efficaci e aumentano l’efficacia di B+A nei batteri in fase replicativa.
Inoltre sono state studiate le forme che sopravvivono ai farmaci (persisters) dal punto di vista dell’espressione genica. È emerso che i batteri dormienti e quelli persistenti sono molto simili, da qui la comune maggiore resistenza ai farmaci.
Infine, sono stati fatti dei test per verificare quali farmaci siano attivi sulle forme persistenti, aggiungendo i composti in un tempo successivo rispetto al trattamento con B+A. Si è osservato che l’aggiunta di farmaci in un tempo successivo rispetto a B+A ne aumenta l’efficacia rispetto all’aggiunta contemporanea.
Questo studio apre la strada a un nuovo approccio verso la ricerca di una terapia più efficace, in cui devono essere prese in esame principalmente le forme più resistenti. I modelli presentati devono essere utilizzati per trovare delle combinazioni che siano efficaci su tutte le forme batteriche.
Mycobacterium abscessus (Mab) can infect the lungs of people with cystic fibrosis, causing a serious pathology, difficult to eradicate due to its resistance to drugs. In particular, dormant and persistent Mab are highly drug-resistant, hindering therapeutic success.
The researchers used in vitro cultures of M. abscessus under conditions of aeration, which stimulates bacterial growth, or oxygen depletion, in which the bacteria enter a dormant form. They also studied forms that survive drugs, the so-called persisters.
The different forms of Mab were used to study its drug response and physiology. Regarding drugs, 3 beta-lactams, 2 tetracyclines and an oxazolidinone were used. These drugs were tested in both the replicative and dormant forms. Furthermore, their activity was tested in combination with bedaquiline+amikacin (B+A), effective on Mab. The physiology of the various forms of Mab has instead been studied from the point of view of gene expression. Finally, tests were carried out to verify which drugs are active on drug-surviving cells, the persistent forms.
Beta-lactam drugs are effective and increase the effectiveness of B+A in replicating bacteria. The gene expression studies showed that dormant and persistent bacteria are very similar, hence the common greater resistance to drugs. Finally, the addition of drugs at a later time than B+A increased its effectiveness compared to the simultaneous addition.
This study has opened to a new approach towards the search for an improved therapy, in which the most resistant forms must be taken into account. The models presented could be used to find combinations that are effective on all bacterial forms.
