Raziskovalci so poročali o novem načinu zdravljenja okužb sečil (UTI) pri miših brez uporabe antibiotikov
A okužbe sečil (UTI) is an infection in any part of the urinary system – ledvice, 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 bakterije Escherichia coli (E. Coli). Te bakterije živijo neškodljivo v črevesju, vendar se lahko razširijo na odprtino sečil in do mehurja, kjer lahko povzročijo težave. UTI so ponavljajoče se narave, ker bakterijske populacije iz črevesja nenehno polnijo sečni trakt z bakterijami, ki povzročajo bolezni. Simptomi vključujejo boleč in pekoč občutek pri uriniranju, te bakterije pa lahko potujejo tudi do ledvic, kar povzroča bolečino in zvišano telesno temperaturo ter lahko celo dosežejo krvni obtok. Takšne bakterijske okužbe zdravimo z uporabo peroralnih zdravil, imenovanih antibiotiki. Na žalost zdravnikom zmanjkuje peroralnih antibiotikov za zdravljenje tovrstnih okužb predvsem zato, ker bakterije, ki jih povzročajo, z vsakim dnem postajajo vse bolj odporne na te antibiotike in tako večina antibiotikov, ki so danes na voljo v lekarni, ne deluje več. Antibiotiki odpornost je v porastu po vsem svetu in en primer, ki jasno kaže, kje nam ni uspelo, je porast odpornih sevov bakterije E. Coli, saj je odgovorna za povzročanje večine UTI. V takih primerih, ko pride do okužbe, jo najprej zdravimo z antibiotiki, ko pa se pojavi znova in znova, se 10 do 20 odstotkov primerov ne odzove na antibiotik, ki je bil prej uporabljen. Za zdravljenje ponavljajočih se UTI zdravnikov ne preostane drugega, kot da bodisi predpišejo starejše, manj učinkovite antibiotike ali pa si zdravilo injicirajo v kri, ker peroralni odmerek ne deluje več.
Alternativno zdravilo za UTI
A novo 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 okužba 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 bakterije 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 bakterije got tricked! To test the significance of galactoside, once E. coli. je bil injiciran mišem, je bil injiciran galaktozid ali placebo. Ugotovljeno je bilo, da se je število bakterij v mehurju in ledvicah znatno zmanjšalo. Obe terapiji sta bili skupaj najbolj učinkoviti, saj so se bakterije v mehurju večkrat zmanjšale, v ledvicah pa so bile skoraj izkoreninjene.
Ta dva različna inhibitorja imata sinergistični terapevtski učinek, saj sta oba procesa vključena v proces pritrditve med okužbo. Bakterijski pili, ki se vežejo na manozo, imajo pomembno vlogo v sečnem mehurju, medtem ko so pili, ki vežejo galaktozo, pomembnejši v ledvicah. Ne dovolite, da se bakterije zaskočijo na te sladkorje, lahko pomaga pri boju proti okužbam v mehurju in ledvicah. Ta študija, objavljena v Zbornik Nacionalne akademije znanosti ZDA je spodbuden in predlaga nov pristop molekul 'vabe', da bi prelisičil bakterije in jih izpraznil iz sistema. Pilus, ki je bil uporabljen kot tarča v tej študiji, najdemo v večini sevov E. Coli.in tudi pri drugih bakterijah. Teoretično bi zdravljenje z manozidom lahko odstranilo številne druge bakterije, tako kot protitelo ubije dodatne bakterije skupaj s tarčo. Toda to lahko povzroči neravnovesje in povzroči rast škodljivih bakterij in uničenje dobrih bakterij. Da bi razumeli dogodke, so raziskovalci izmerili sestavo črevesnega mikrobioma po tem zdravljenju z manozidi. Imel je minimalen učinek na druge črevesne bakterije, ki niso bile odgovorne za UTI. To je v ostrem nasprotju z velikimi spremembami v številčnosti številnih mikrobnih vrst, ki jih opazimo po zdravljenju bakterijske okužbe z antibiotiki.
Zelo upajo na prihodnost
Čeprav sev bakterij ni bil v celoti odpravljen, so rezultati vseeno obetavni. Ker bakterije ne morejo ostati v telesu, je manj verjetno, da bodo povzročile odpornost, ker zdravilo za razliko od antibiotikov ne bi prisililo bakterij, da umrejo ali razvijejo odpornost, da bi preživele. Končni cilj je obvladovanje in preprečevanje pogostega problema ponavljajočih se okužb sečil z zagotavljanjem alternative antibiotikom. To je zelo pomembno zaradi svetovne krize protibakterijske odpornosti. Te ugotovitve so bile doslej dokazane pri miših in zdaj je načrt na ljudeh. Ker je prvi korak za številne bakterije, ki povzročajo bolezni, vezati sladkor na površino v telesu, bi lahko ta pristop uporabili tudi za druge patogene. E. coli. Z identifikacijo takšnih beljakovin, ki jih bakterije verjetno uporabljajo za pritrditev na določena mesta, bi morali biti sposobni oblikovati spojine, ki zavirajo njihovo vezavo. Preden pa galaktozid vstopi v preskušanje pri ljudeh, so potrebne nadaljnje raziskave, da se pokaže, da ni strupen in se lahko absorbira v krvni obtok, če ga jemljemo peroralno. Kljub temu je to pomemben korak k razvoju alternativ antibiotikom. Ker manozid ni antibiotik, se lahko uporablja tudi za zdravljenje UTI, ki jih povzročajo na antibiotike odporni sevi bakterij. Podjetje, imenovano Fimbrion Therapeutics, ki so ga soustanovili vodilni avtorji te študije, razvija manozide in druga zdravila kot potencialne terapije za UTI. Fimbrion sodeluje s farmacevtskim gigantom GlaxoSmithKline pri predkliničnem razvoju manozidov za uporabo v boju proti UTI pri ljudeh.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Kalas V et al. 2018. Strukturno podprto odkritje glikomimetičnih FmlH ligandov kot inhibitorjev bakterijske adhezije med okužbo sečil. Zbornik National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
