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Die chronischen Atemwegsinfektionen mit Pseudomonas aeruginosa bestimmen Verlauf und Prognose bei vielen Patienten mit Mukoviszidose (syn. zystische Fibrose (CF)). Die Mikroevolution von P. aeruginosa in der CF Lunge wurde bei 12 Patienten seit Beginn der Kolonisation über einen Zeitraum von bis zu 30 Jahren über Gesamtgenomsequenzierung verfolgt. Stopmutationen und drastische Aminosäureaustausche bestimmten das Mutationsspektrum der P. aeruginosa Isolate von den sechs Patienten, die in weniger als 15 Jahren nach Ersterwerb von P. aeruginosa respiratorisch insuffizient wurden und verstarben. Die Aufnahme von Genen ins akzessorische Genom, die die metabolische Versatilität erhöhen, waren charakteristisch für die P. aeruginosa Klone, die von den sechs Patienten mit einem sehr milden Verlauf der CF isoliert wurden.

Die Langzeitinhalation mit Antibiotika, die Gabe oraler Fluorochinolone und/oder eine intravenöse Kombinationstherapie aus Aminoglycosiden und β-Laktamen sind die typischen Bausteine der pseudomonaswirksamen Chemotherapie bei CF. Wir haben 361 P. aeruginosa Isolate von 258 CF-Patienten aus 30 internationalen CF-Kliniken per Amplikonsequenzierung auf Mutationen in 18 für antimikrobielle Suszeptibilität und Resistenz verantwortlichen Genen untersucht. De novo Mutationen mit einem hohen Anteil an nicht neutralen Aminosäureaustauschen dominierten das Mutationsspektrum unter den mehr als 1900 Sequenzvarianten. Loss-of-function-Mutationen wurden häufig in mexA, mexZ, und pagL nachgewiesen. Singuläre und de novo Mutationen spielen bei der Antwort von P. aeruginosa auf CF Habitat und antimikrobielle Chemotherapie eine zentrale Rolle.