التهابات الرئة المزمنة مع Pseudomonas aeruginosa هي سبب رئيسي للمراضة والوفيات في المرضى الذين يعانون من التليف الكيسي (CF). خلال مرحلة الطفولة المبكرة ، يتم استعمار المرضى من قبل مسببات الأمراض البكتيرية المتعددة بما في ذلك عزل nonmucoid P. aeruginosa1،2. ظهور البديل مستعمرة صغيرة (SCV) يعزل وكذلك عزل المخاطية هو علامة لبداية للالتهابات المزمنة. عزلات SCV هي مقاومة للأدوية عالية3 بسبب معدلات نموها البطيء4، مما يجعلها رادعا شديدا في أفواج العلاج وغيرها من الالتهابات المزمنة5 من قبل P. aeruginosa. وأظهر العمل الذي قام به الأحمر وآخرون6 وجود صلة بين SCV والفيويدي الذي يربطه التمثيل الحيوي دي نوفو بيريميدين. البيريميدين المجاعة، بسبب الطفرات في الجينات المشاركة في إنتاج البيريميدين، أدى إلى النمط الظاهري SCV في سلالة المرجع nonmucoid PAO1 ومشتق مخاطي، PAO581 (PAO1mucA25).
على الرغم من أن الإفراط في إنتاج الجينات هو علامة مرض مهمة لالتهابات الرئة المزمنة في CF ، إلا أنه ليس من الواضح ما إذا كان هناك ارتباط مباشر بين كمية الجينات وأمراض الرئة ، ومن غير الواضح ما إذا كان يمكن استخدام الجينات كعلامة تشخيص للعلاج7. وينظم أساسا إنتاج الجينات من قبل اثنين من operons، وoperon التنظيمية(algumucABCD)8،9 وoperon الاصطناعية الحيوية(algD operon)10،11. وينظم بإحكام إنتاج الجينات من قبل عامل سيغما AlgU9،12 (المعروف أيضا باسم AlgT) وتدهور عامل مكافحة سيغما MucA13. القدرة على رصد إنتاج الجينات في الموقع من عينات البلغم المرضى يمكن أن تساعد في تطوير خيارات علاجية جديدة.
هنا، ونحن نصف حالة النمو الذي يكشف عن وجود SCV الناجمة عن المسوخ التي لا يمكن توليف البيريميدين دي نوفو. مكملات الأوراسيل و / أو السيتوزين ، قاعدة النيتروجين من النيوكليوتيد البيريميدين ، إلى المتوسط ينشط مسار الإنقاذ ، وبالتالي استعادة النمو الطبيعي في المسوخ. ويمكن استخدام طريقة النمو هذه لمسوخ SCV محددة هذه كوسيلة فحص لتحديد الطفرات البيريميدين في عينات المرضى. بالإضافة إلى ذلك ، نناقش طريقتين للكشف عن وقياس الجينات التي تنتجها ويفرزها P. aeruginosa. الأول هو الطريقة التقليدية14،15،16 من تحلل السكريات باستخدام تركيز عال من الحمض ثم إضافة مؤشر قياس الألوان إلى كمية التركيز في العينة. الطريقة الثانية، التي تم تطويرها في مختبرنا، تستخدم الفحص المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) باستخدام جسم مضاد أحادي النسيلة (mAb) تم تطويره بواسطة QED Biosciences. تثبت طريقة ELISA أنها أكثر تحديدًا وحساسية من مُقازحمض البوليتيك وتسمح باستخدام أكثر أمانًا بسبب تجنب حمض الكبريتيك عالي التركيز. مع قدرة ELISA لاستخدامها مباشرة على عينات البلغم المريض لقياس الجينات، يمكن تطويره كأداة تشخيصية رصد لمتابعة كمية الجينات الموجودة في الرئتين في فترات مختلفة من العدوى.