Significance of oxygen depletion in chronic lung infections in cystic fibrosis patients

Kronisk Pseudomonas aeruginosa lungeinfektion hos cystisk fibrose patienter er karakteriseret ved tilstedeværelsen af bakteriesamfund omgivet af talrige neutrofile leukocytter (hvide bloglegemer) i iltfri lungeslim. Vi har i et tidligere forskningsprojekt vist, at aktive neutrofile leukocytter danner iltfrie zoner i lungeslimen hos CF patienter, mens Pseudomonas denitrificerer i disse zoner. Dvs at bakterierne kan vokse ved iltfri ånding med NO3-, NO2-, NO, N2O. Komplet denitrifikation involverer afgiftning af NO, hvorved tolerancen mod NO dannet af værten øges.

Vi har undersøgt om evnen til at udføre denitrifikation er relateret til de bakterier der er kendt for at fremkalde sygdom hos patienter med cystisk fibrose. Vi har således sammenlignet bakterierne Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter xylosoxidans, Burkholderia multivorans, der er kendt for at forårsage forværret lungefunktion hos patienter med cystisk fibrose mod bakterien S. maltophilia, der ikke fører til en mærkbar forværret lungefunktion. Den manglende evne til at opnå energi ved denitrifikation kan forklare vores fund af sovende og meget langsomt voksende S. maltophilia i CF lungeslim. Den langsomme iltfrie vækst kan forhindre spredning af S. maltophilia i lungerne. Vi foreslår, at evnen til at udføre denitrificering kan bidrage til sygdomsfremkaldelse af bakterierne, da fuldstændig denitrifikation fremmer hurtigere iltfri vækst.