Cercetătorii au raportat o nouă modalitate de a trata infecțiile tractului urinar (ITU) la șoareci fără a utiliza antibiotice
A infecții ale tractului urinar (UTI) is an infection in any part of the urinary system – rinichi, ureters, bladders or urethra. Most of such infections attack and affect the lower urinary tract, which is the bladder and urethra. UTIs are caused by microorganisms, generally bacteria which live in the gut and then spread to the urinary tract. It is the most common and recurring type of bacterial infection and a person of any age or gender can develop UTI. It is estimated that close to 100 million people acquire UTI every year and almost 80 percent of UTIs are caused by the bacterii Escherichia coli (E. Coli). Aceste bacterii trăiesc inofensiv în intestin, dar se pot răspândi la deschiderea tractului urinar și până la vezica urinară, unde pot cauza probleme. Infecțiile urinare sunt recurente în natură, deoarece populațiile bacteriene din intestin umple continuu tractul urinar cu bacterii care cauzează boli. Simptomele includ senzație dureroasă și de arsură atunci când urinează și aceste bacterii pot călători, de asemenea, până la rinichi, provocând durere și febră și pot ajunge chiar în fluxul sanguin. Astfel de infecții bacteriene sunt tratate prin utilizarea medicamentelor orale numite antibiotice. Din păcate, medicii rămân fără antibiotice orale pentru a trata astfel de infecții, în principal pentru că bacteriile care le provoacă devin din ce în ce mai rezistente la aceste antibiotice pe zi ce trece și, astfel, majoritatea antibioticelor care sunt disponibile astăzi la farmacie nu mai funcționează. Antibiotic rezistența este în creștere la nivel global și un exemplu care arată clar unde am eșuat este creșterea tulpinilor rezistente ale bacteriei E. Coli, deoarece este responsabilă de cauzarea majorității infecțiilor urinare. În astfel de cazuri, când infecția apare, este tratată cu antibiotice din prima, dar când apare din nou și din nou, 10 până la 20 la sută din cazuri nu răspund la antibioticul care a fost utilizat anterior. Pentru a trata infecțiile urinare recurente, medicii nu au de ales decât să prescrie antibiotice mai vechi, mai puțin eficiente, fie trebuie să injecteze medicamentul în sânge, deoarece doza orală administrată pe gură nu mai funcționează.
Medicament alternativ pentru ITU
A nou study conducted by researchers at Washington University School of Medicine in St. Louis, USA, shows a new way to treat UTIs without using antibiotics. The main goal is to block bacteria from adhering or attaching to the urinary tracts and thus treating the infecţie making this approach a completely novel way to tackle the problem of UTIs and antibiotic resistance as well by providing an alternative to our dependency on antibiotics. When causing a UTI, bacteria E coli.first latches onto the sugars on the surface of the urinary bladder using long, hair like structures called pili. These pili are like a ‘Velcro’ which allow bacteria to stick to the tissues and thus thrive and cause infection. The bacterii pili are therefore very important and the sugar to which they connect to are of various kinds, though E coli. is seen to favour a particular sugar called mannose. Researchers created a chemically modified version of mannose, called mannoside and when they released these mannosides, the bacteria via the pili grabbed hold of mannosides molecules instead and hence they were swept away as these mannosides were free flowing molecules, finally getting flushed away with urine. The sugar galactose attaches to adhesive proteins at the end of the bacteria’s pili. Similarly, researchers made galactoside against this galactose and after pitting galactoside against galactose, the bacteria latched on to galactoside instead of urinary tract-anchored galactose. The bacterii got tricked! To test the significance of galactoside, once E coli. a fost injectat la șoareci, a fost injectat galactozidă sau un placebo. S-a văzut că numărul de bacterii din vezică și rinichi a scăzut semnificativ. Ambele tratamente împreună au avut cel mai mare impact, bacteriile din vezică au scăzut de mai multe ori, iar în rinichi au fost aproape eradicate.
Acești doi inhibitori diferiți au un efect terapeutic sinergic deoarece ambele procese sunt implicate în procesul de atașare în timpul infecției. Pilii bacterieni care se atașează de manoză joacă un rol important în vezica urinară, în timp ce pilii de atașare a galactozei sunt mai importanți în rinichi. A nu lăsa bacteriile să se prindă de aceste zaharuri poate ajuta la combaterea infecțiilor din vezica urinară și rinichi. Acest studiu, publicat în Proceedings ale Academiei Naționale de Științe din SUA este încurajator și sugerează o nouă abordare a moleculei „de momeală” pentru a păcăli bacteriile și a le elimina din sistem. Pilușii care au fost utilizați ca țintă în acest studiu se găsesc în majoritatea tulpinilor de E coli.si in alte bacterii. Teoretic vorbind, tratamentul cu manozidă ar putea elimina multe alte bacterii, la fel cum un anticorp ucide bacteriile suplimentare împreună cu ținta. Dar acest lucru poate provoca dezechilibru și duce la creșterea bacteriilor dăunătoare și distrugerea bacteriilor bune. Pentru a înțelege evenimentele, cercetătorii au măsurat compoziția microbiomului intestinal după acest tratament cu manozidă. A avut un efect minim asupra altor bacterii intestinale care nu erau responsabile pentru infecții urinare. Acest lucru este în contrast puternic cu modificările masive ale abundenței multor specii microbiene observate după tratamentul unei infecții bacteriene cu antibiotice.
Foarte plin de speranță pentru viitor
Deși, tulpina de bacterii nu a fost eliminată în totalitate, rezultatele sunt totuși promițătoare. Deoarece bacteriile nu sunt capabile să rămână în organism, este mai puțin probabil să provoace rezistență, deoarece, spre deosebire de antibiotice, medicamentul nu ar forța bacteriile să moară sau să dezvolte rezistență pentru a supraviețui. Scopul final este de a gestiona și de a preveni problema comună a infecțiilor recurente ale tractului urinar, oferind o alternativă la antibiotice. Acest lucru are o relevanță ridicată din cauza crizei mondiale a rezistenței antibacteriene. Aceste descoperiri au fost dovedite până acum la șoareci, iar testarea pe oameni este planul acum. Deoarece primul pas pentru multe bacterii cauzatoare de boli este de a lega un zahăr pe o suprafață din interiorul corpului, această abordare ar putea fi aplicată și altor agenți patogeni în afară de E. coli. Prin identificarea unor astfel de proteine pe care bacteria este probabil să le folosească pentru a se atașa de anumite site-uri, ar trebui să putem proiecta compuși care să inhibe legarea lor. Cu toate acestea, înainte ca galactozidul să intre în testele umane, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a demonstra că nu este toxic și poate fi absorbit în circulație atunci când este administrat pe cale orală. Cu toate acestea, acesta este un pas important spre dezvoltarea alternativelor la antibiotice. Deoarece manozida nu este un antibiotic, poate fi utilizat și pentru tratarea infecțiilor urinare cauzate de tulpini de bacterii rezistente la antibiotice. O companie numită Fimbrion Therapeutics – co-fondată de autorii principali ai acestui studiu – dezvoltă manozide și alte medicamente ca potențiale terapii pentru ITU. Fimbrion lucrează cu gigantul Phramaceutical GlaxoSmithKline la dezvoltarea preclinică a manozidelor pentru utilizarea în combaterea infecțiilor urinare la om.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
Kalas V și colab. 2018. Descoperirea bazată pe structură a liganzilor glicomimetici FmlH ca inhibitori ai adeziunii bacteriene în timpul infecției tractului urinar. Proceedings al Academiei Nationale de Stiinte. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
