Правильное дозирование антибиотиков может сохранить микробное разнообразие легких при муковисцидозе

Авторы нового исследования четко устанавливают важность взаимодействия между исходным микробным разнообразием и функцией легких и могут улучшить клиническую практику. Результаты данного исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Актуальность проблемы

Более 30 000 человек в США живут с муковисцидозом (МВ) — генетическим заболеванием, которое приводит к рецидивирующим инфекциям легких, которые со временем постепенно ослабляют их функцию. Людям с этим заболеванием зачастую требуется госпитализация по поводу этих инфекций, известных как острые легочные обострения (ОЛО), которые обычно лечат антибиотиками. Антибиотики включают в себя бета-лактамы, класс антибиотиков, которые включают пенициллин и множество других структурно родственных соединений.

Ухудшение функции легких у пациентов с МВ было связано с уменьшением микробного разнообразия в их легких, что считается фактором, вызванным многократным приемом антибиотиков для лечения ОЛО. Хотя хорошо известно, что пациенты часто не достигают терапевтических доз антибиотиков, которые эффективно борятся с инфекцией, неясно, как изменяется микробное разнообразие у пациентов, которые получают субтерапевтические дозы, по сравнению с пациентами, которые получают терапевтические дозы. 

Материалы и методы исследования

Чтобы исследовать этот вопрос, ученые исследовали 20 респондентов в возрасте от 1 до 21 года, которые проходили лечение от ОЛО бета-лактамными антибиотиками. Для каждого пациента исследователи собрали четыре образца дыхательной жидкости: когда участники исследования чувствовали себя хорошо; при ОЛО; сразу после окончания курса антибиотиков и через 30 дней после лечения.

Ученые проверяли каждый образец на генетическом тестировании, чтобы определить типы присутствующих бактерий и их относительную численность. Исследовательская группа также собрала образцы крови у каждого пациента, в то время как они проходили курсы антибиотиков, а также данные об их функции легких. 

Эти 20 пациентов прошли 31 курс антибиотиков за период исследования, который длился с марта 2015 года по август 2016 года.

Результаты научного исследования

Автор исследования Андреа Хан (Andrea Hahn) с соавторами обнаружили, что только около 45% этих курсов считаются терапевтическими, причем концентрации этих препаратов в крови повышаются достаточно высоко, чтобы эффективно лечить инфекции.

Дети и молодые люди с муковисцидозом, чьи легочные инфекции лечили субоптимальными дозами антибиотиков, имели меньше изменений в микробном разнообразии легких во время внутривенного лечения, и их уровни микробного разнообразия были выше через 30 дней. Напротив, у пациентов, которых лечили терапевтическими дозами, наблюдалось большее снижение микробного разнообразия легких и значительно более низкие уровни разнообразия, когда лечение антибиотиками прекращалось, а также через 30 дней.

Исследователи подозревают, что пациенты, которые часто не достигают терапевтического уровня антибиотиков в крови, могут быть генетически предрасположены к быстрому усвоению бета-лактамных антибиотиков. Повторные субтерапевтические курсы антибиотиков могут значительно снизить разнообразие  без эффективного устранения инфекций, что приведёт к большему повреждению легких и со временем негативно влияет на функцию легких.

Выводы

Ученые утверждают, что в конечном итоге можно избежать этого эффекта, если в режиме реального времени следить за уровнем антибиотиков в крови пациентов с КФ, чтобы убедиться, что каждое ОЛО лечится дозированием на терапевтическом уровне.

Авторы другого исследования установили, что антибиотики могут угрожать здоровью сосудов.