Новое исследование из Вашингтонской Университетской Медицинской школы в Сент-Луисе нашло, что молекулярная приманка может предназначаться и уменьшить эти UTI-порождение бактерий в пищеварительном тракте. С меньшим объединением вызывающих болезнь бактерий в пищеварительном тракте, по словам исследователей, понижается риск наличия UTI.«Конечная цель нашего исследования должна помочь пациентам управлять и предотвратить обычную проблему рецидивирующих инфекций мочевых путей, в то же время помогая обратиться к международному кризису устойчивости к противомикробным препаратам», сказал Скотт Дж. Хултгрен, доктор философии, профессор Хелен Л. Стоевер Молекулярной Микробиологии и ведущий автор исследования. «Этот комплекс может обеспечить способ рассматривать UTIs без использования антибиотиков».
Исследование опубликовано 14 июня по своей природе.Близко к 100 миллионам человек во всем мире приобретают UTIs каждый год, и несмотря на лечение антибиотиками, приблизительно четверть заражаются другой такой инфекцией в течение шести месяцев. Причина UTIs болезненное, горящее мочеиспускание и частое желание мочиться. В серьезных случаях инфекция может распространиться к почкам и затем кровотоку, где это может стать опасным для жизни.
Большинство UTIs вызвано E. coli что живой безопасно в пищеварительном тракте. Однако, когда потеряно в экскрементах, бактерии могут распространиться к открытию мочевых путей и до мочевого пузыря, где они могут вызвать проблемы. Расхожее мнение считает, что UTIs часто повторяются, потому что бактериальное население от пищеварительного тракта все время пересевает мочевые пути с вызывающими болезнь бактериями.Hultgren, аспирант Кэйтлин Сполдинг и коллеги рассуждали, что, если они могли бы сократить количество опасного E. coli в пищеварительном тракте, они могли бы уменьшить вероятность развития UTI и возможно предотвратить некоторые рецидивирующие инфекции.
Во-первых, исследователи определили гены, которые E. coli должен пережить в пищеварительном тракте. Один набор генов закодировал для своего рода pilus, похожего на волосы придатка на поверхности E. coli, который позволяет бактериям придерживаться тканей, как молекулярная застежка на липучке.
Без этого pilus бактерии не процветают в пищеварительном тракте.Более ранние исследования нашли, что определенный pilus свойственен сахару, названному mannose, который найден на поверхности мочевого пузыря.
Доставление mannose рецепторы на мочевом пузыре с pilus позволяет бактериям стараться не отметаться, когда человек мочится. Бактерии, которые испытывают недостаток в этом pilus, неспособны вызвать UTIs у мышей.
Ранее, Hultgren и соавтор, Джеймс В. Джейнтка, доктор философии, адъюнкт-профессор биохимии и молекулярной биофизики в Вашингтонском Университете, химически измененный mannose, чтобы создать группу молекул, названных mannosides, которые подобны mannose, но измененный способом, который бактерии запирают на них более плотно с их канариумом филиппинским. В отличие от mannose рецепторов, тем не менее, эти mannosides не присоединены к стенке мочевого пузыря, таким образом, бактерии, которые захватывают mannosides вместо mannose рецепторов, спугивают с мочой.
Так как исследователи нашли, что этот тот же самый pilus также позволяет бактериям связывать в пищеварительном тракте, они рассуждали, что mannoside лечение могло сократить количество E. coli в пищеварительном тракте и возможно предотвратить распространение бактерий к мочевому пузырю.Чтобы проверить эту идею, они ввели вызывающее болезнь напряжение E. coli в мочевые пузыри и кишки мышей, чтобы отразить образец, замеченный у людей. В женщинах с UTIs те же самые бактерии, которые вызывают проблемы в мочевом пузыре обычно также, находятся, живя в пищеварительном тракте.
Исследователи дали мышам три дозы mannoside, и затем измерили число бактерий в мочевых пузырях и кишках мышей после последней дозы mannoside. Они нашли, что вызывающие болезнь бактерии были почти полностью устранены из мочевого пузыря и уменьшили стократное в пищеварительном тракте от 100 миллионов за образец к 1 миллиону.«В то время как мы действительно не полностью устраняли этот штамм бактерий от пищеварительного тракта, результаты все еще обещают», сказал Сполдинг, первый автор газеты. «Сокращение количества вызывающих болезнь бактерий в пищеварительном тракте означает, что есть меньше доступные, чтобы войти в мочевые пути и вызвать UTI».
Тип pilus, который изучили исследователи, найден в большинстве напряжений E. coli и некоторых связанных бактериальных разновидностях также. В теории, mannoside лечение мог заставить другие бактерии, живущие в пищеварительном тракте с тем же самым видом pilus быть отметенными, очень как от лечения антибиотиками погибают бактерии свидетеля наряду с намеченной целью. Устранение безопасных бактерий потенциально открывает пространство в пищеварительном тракте для более опасных микробов, чтобы вырасти. Это может привести к расстройствам кишечника, одному из известных рисков широкого лечения антибиотиками.
В сотрудничестве с соавтором Джеффри Ай. Гордоном, Мэриленд, доктор Роберт Дж. Глэзер Выдающийся Профессор университета в Медицинской школе, исследователи измерили состав микробиома пищеварительного тракта после mannoside лечение.
Они нашли, что mannoside лечение имело минимальный эффект на кишечные бактерии кроме тех, которые вызывают большую часть UTIs. Это находится в разительном контрасте со значительными изменениями в изобилии многих микробных разновидностей, замеченных после лечения с антибиотиками.«Это открытие увлекательно, потому что мы развивали терапевтическое, которое действует как молекулярный скальпель», сказал Сполдинг. «Это входит и определенно исключает бактерии, Вы хотите избавиться от, оставляя остаток от микробного сообщества неповрежденным».Кроме того, так как mannoside не антибиотик, он потенциально мог использоваться, чтобы рассматривать UTIs, вызванный устойчивыми к антибиотикам штаммами бактерий, растущей проблемы.
UTIs составляют 9 процентов всех антибиотиков, прописываемых каждый год в Соединенных Штатах, таким образом, терапия для UTI, который избегает антибиотиков, могла помочь обуздать развитие и распространение устойчивых к антибиотикам организмов.Различия в анатомии и поведении между мышами и женщинами делают мышей сложной моделью для тестирования, сокращает ли сокращение бактериального груза в пищеварительном тракте на самом деле количество повторного UTIs. Чтобы ответить на тот вопрос, человеческие исследования необходимы.Hultgren соучредил компанию, Терапию Fimbrion, с Джейнткой и Томасом ‘Мак’ Хутоном, Мэриленд, Университета Медицинской школы Майами, чтобы развивать mannosides и другие наркотики как потенциальные методы лечения для UTI.
Fimbrion работает над идентификацией многообещающего препарата кандидата для клинических испытаний в людях.