L’ambiente delle vie aeree nei soggetti con malattie muco-ostruttive delle vie aeree (MAD) è caratterizzato da muco disidratato a causa dell’iperassorbimento del liquido superficiale delle vie aeree e della ridotta clearance mucociliare. Con il progredire dei MAD, il muco patologico diventa sempre più viscoso a causa della sovrapproduzione di mucina e dell'accumulo di DNA extracellulare (eDNA) derivato dall'ospite. Pseudomonas aeruginosa, uno dei principali agenti patogeni della MAD, colonizza persistentemente questa nicchia di muco. Nonostante le terapie antibiotiche inalatorie e l’assenza di resistenza agli antibiotici, il fallimento del trattamento antipseudomonas rimane una sfida clinica.
Abbiamo utilizzato la visualizzazione dei dati e la modellazione statistica di JMP per studiare in che modo le concentrazioni di mucina ed eDNA (polimeri dominanti nel muco respiratorio) influenzano la tolleranza agli antibiotici di P. aeruginosa per comprendere la recalcitranza agli antibiotici. I nostri risultati rivelano che la concentrazione del polimero e il peso molecolare influiscono sulla sopravvivenza di P. aeruginosa dopo l’esposizione agli antibiotici. Sorprendentemente, la tolleranza guidata dai polimeri non è legata esclusivamente alla ridotta diffusione degli antibiotici. Inoltre, abbiamo creato un modello in vitro che rispecchia la tolleranza agli antibiotici ex vivo osservata nell'espettorato espettorato in diverse eziologie, età e gravità della malattia MAD, evidenziando la variabilità intrinseca nelle popolazioni di P. aeruginosa evolute dall'ospite.
