Istraživači su izvijestili o novom načinu liječenja infekcija urinarnog trakta (UTI) kod miševa bez upotrebe antibiotika
A infekcija mokraćnih puteva (UTI) je infekcija u bilo kojem dijelu mokraćnog sustava – bubrezi, mokraćovoda, mjehura ili uretre. Većina takvih infekcija napada i zahvaća donji urinarni trakt, odnosno mokraćni mjehur i uretru. IMS uzrokuju mikroorganizmi, općenito bakterije koje žive u crijevima i zatim se šire u mokraćni trakt. To je najčešći i ponavljajući tip bakterijske infekcije i osoba bilo koje dobi ili spola može razviti IMS. Procjenjuje se da blizu 100 milijuna ljudi dobije IMS svake godine, a gotovo 80 posto IMS uzrokovano je bakterija Escherichia coli (E. Coli). Ove bakterije žive bezopasno u crijevima, ali se mogu proširiti do otvora mokraćnog sustava i do mokraćnog mjehura, gdje mogu uzrokovati probleme. UTI su rekurentne prirode jer bakterijske populacije iz crijeva neprestano pune urinarni trakt bakterijama koje uzrokuju bolesti. Simptomi uključuju bol i peckanje pri mokrenju, a te bakterije također mogu putovati do bubrega uzrokujući bol i groznicu, a mogu čak i dospjeti u krvotok. Takve bakterijske infekcije liječe se upotrebom oralnih lijekova koji se nazivaju antibiotici. Nažalost, liječnicima ponestaje oralnih antibiotika za liječenje takvih infekcija ponajviše zato što bakterije koje ih uzrokuju svakim danom postaju sve otpornije na te antibiotike, pa tako većina antibiotika koji se danas nalaze u ljekarni više ne djeluje. Antibiotik otpornost je u porastu na globalnoj razini i jedan primjer koji jasno pokazuje gdje smo podbacili je porast rezistentnih sojeva bakterije E. Coli jer je ona odgovorna za izazivanje većine UTI. U takvim slučajevima kada dođe do infekcije liječi se antibioticima iz prve ruke, ali kada se opet pojavi, 10 do 20 posto slučajeva ne reagira na antibiotik koji je prethodno korišten. Za liječenje ponovnog pojavljivanja UTI liječnici nemaju izbora nego prepisati starije, manje učinkovite antibiotike ili moraju ubrizgati lijek u krv jer oralna doza uzeta kroz usta više ne djeluje.
Alternativni lijek za UTI
A novi Studija koju su proveli istraživači na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Washington u St. Louisu, SAD, pokazuje novi način liječenja UTI-a bez upotrebe antibiotika. Glavni cilj je spriječiti bakterije da se prianjaju ili vežu za mokraćne puteve i tako liječiti infekcija čineći ovaj pristup potpuno novim načinom rješavanja problema infekcija mokraćnog sustava i otpornosti na antibiotike pružajući alternativu našoj ovisnosti o antibioticima. Kada uzrokuju IMS, bakterije E coli.prvo se uhvati za šećere na površini mokraćnog mjehura pomoću dugih dlakastih struktura zvanih pili. Ovi pili su poput "čička" koji omogućuje bakterijama da se zalijepe za tkiva i tako napreduju i uzrokuju infekciju. The bakterija pili su stoga vrlo važni, a šećeri s kojima se povezuju su različitih vrsta E coli. vidi se da daje prednost određenom šećeru koji se zove manoza. Istraživači su stvorili kemijski modificiranu verziju manoze, nazvanu manozid, a kada su otpustili te manozide, bakterije su preko pila zgrabile molekule manozida umjesto toga i stoga su pometene jer su ti manozidi bile slobodno protočne molekule, koje su konačno isprane urinom. Šećerna galaktoza pričvršćuje se na ljepljive proteine na kraju bakterijske pilije. Slično tome, istraživači su napravili galaktozid protiv ove galaktoze i nakon što su galaktozid suprotstavili galaktozi, bakterije su se zakačile za galaktozid umjesto za galaktozu usidrenu u mokraćnom traktu. The bakterija prevaren! Da testiram značaj galaktozida, jednom E coli. je ubrizgan miševima, ubrizgan je galaktozid ili placebo. Vidjelo se da je broj bakterija u mjehuru i bubrezima značajno opao. Oba ova tretmana zajedno su bila najučinkovitija, s mnogostrukim smanjenjem bakterija u mokraćnom mjehuru, a u bubrezima su gotovo iskorijenjene.
Ova dva različita inhibitora imaju sinergistički terapeutski učinak budući da su oba procesa uključena u proces vezivanja tijekom infekcije. Bakterijski pili koji se veže za manozu igra važnu ulogu u mokraćnom mjehuru, dok su pili koji vežu galaktozu važniji u bubrezima. Ne dopustiti da se bakterije zakače za te šećere može pomoći u borbi protiv infekcije u mjehuru i bubrezima. Ova studija, objavljena u Proceedings of the National Academy of Science of the USA ohrabruje i predlaže novi pristup molekulama 'varalica' za prevariti bakterije i izbaciti ih iz sustava. Pilus koji je korišten kao meta u ovoj studiji nalazi se u većini sojeva E coli.i u drugim bakterijama također. Teoretski govoreći, tretman manozidom mogao bi isprati mnoge druge bakterije, baš kao što antitijelo ubija dodatne bakterije zajedno s metom. Ali to može uzrokovati neravnotežu i dovesti do rasta štetnih bakterija i uništavanja dobrih bakterija. Kako bi razumjeli događaje, istraživači su izmjerili sastav crijevnog mikrobioma nakon ovog tretmana manozidom. Imao je minimalan učinak na druge crijevne bakterije koje nisu bile odgovorne za UTI. To je u potpunoj suprotnosti s masivnim promjenama u obilju mnogih mikrobnih vrsta koje se vide nakon liječenja bakterijske infekcije antibioticima.
Velika nada za budućnost
Iako soj bakterija nije u potpunosti eliminiran, rezultati su ipak obećavajući. Budući da se bakterije ne mogu zadržati u tijelu, manja je vjerojatnost da će izazvati rezistenciju jer, za razliku od antibiotika, lijek ne bi prisilio bakterije da umru ili razvili otpor kako bi preživjele. Konačni cilj je upravljati i spriječiti uobičajeni problem rekurentnih infekcija mokraćnog sustava pružanjem alternative antibioticima. To pretpostavlja veliku važnost zbog svjetske krize antibakterijske rezistencije. Ova su otkrića dosad dokazana na miševima, a sada je plan testiranja na ljudima. Budući da je prvi korak za mnoge bakterije koje uzrokuju bolesti vezanje šećera na površinu unutar tijela, ovaj pristup bi se mogao primijeniti i na druge patogene osim E. coli. Identificiranjem takvih proteina koje će bakterije vjerojatno upotrijebiti za vezanje na određena mjesta, trebali bismo biti u mogućnosti dizajnirati spojeve koji inhibiraju njihovo vezanje. Međutim, prije nego što galaktozid uđe u ispitivanja na ljudima, potrebna su daljnja istraživanja kako bi se pokazalo da nije toksičan i da se može apsorbirati u cirkulaciju kada se uzima na usta. Ipak, ovo je važan korak prema razvoju alternativa antibioticima. Budući da manozid nije antibiotik, potencijalno se može koristiti i za liječenje UTI koje su također uzrokovane sojevima bakterija otpornim na antibiotike. Tvrtka pod nazivom Fimbrion Therapeutics – koju su suosnivali vodeći autori ove studije – razvija manozide i druge lijekove kao potencijalne terapije za UTI. Fimbrion surađuje s farmaceutskim divom GlaxoSmithKline na pretkliničkom razvoju manozida za korištenje u borbi protiv UTI-a kod ljudi.
***
{Izvorni istraživački rad možete pročitati klikom na vezu DOI koja se nalazi u nastavku na popisu citiranih izvora}
Izvor (i)
Kalas V i sur. 2018. Strukturno utemeljeno otkriće glikomimetičkih FmlH liganda kao inhibitora bakterijske adhezije tijekom infekcije urinarnog trakta. Zbornik National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
