A kutatók egy új módszerről számoltak be a húgyúti fertőzések (UTI) kezelésére egerekben, antibiotikumok nélkül
A húgyúti fertőzés (UTI) is an infection in any part of the urinary system – vese, 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 baktériumok Escherichia coli (E. coli). Ezek a baktériumok ártalmatlanul élnek a bélben, de átterjedhetnek a húgyúti nyílásokig és egészen a hólyagig, ahol problémákat okozhatnak. A húgyúti fertőzések visszatérő jellegűek, mivel a bélből származó baktériumpopulációk folyamatosan töltik meg a húgyutakat betegséget okozó baktériumokkal. A tünetek közé tartozik a vizeletürítés során fellépő fájdalmas és égő érzés, és ezek a baktériumok a veséig is eljuthatnak, fájdalmat és lázat okozva, és akár a véráramba is eljuthatnak. Az ilyen bakteriális fertőzéseket antibiotikumoknak nevezett orális gyógyszerekkel kezelik. Sajnos az orvosok kifogynak a szájon át szedhető antibiotikumokból az ilyen fertőzések kezelésére, főként azért, mert az ezeket okozó baktériumok napról napra egyre ellenállóbbak ezekre az antibiotikumokra, így a gyógyszertárban ma kapható antibiotikumok többsége már nem működik. Antibiotikum A rezisztencia világszerte növekszik, és az egyik példa, amely egyértelműen mutatja, hogy hol kudarcot vallottunk, az az E. coli baktérium rezisztens törzseinek növekedése, mivel ez felelős a legtöbb húgyúti fertőzésért. Ilyen esetekben, amikor a fertőzés fellép, első körben antibiotikumokkal kezelik, de újra és újra előforduló esetek 10-20 százaléka nem reagál a korábban használt antibiotikumra. A kiújuló húgyúti fertőzések kezelésére az orvosoknak nincs más választásuk, mint régebbi, kevésbé hatékony antibiotikumokat felírni, vagy a gyógyszert vérbe kell fecskendezniük, mert a szájon át bevett adag már nem hat.
Alternatív gyógyszer húgyúti fertőzésekre
A új 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 fertőzés 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 baktériumok 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 baktériumok got tricked! To test the significance of galactoside, once E. Coli. egerekbe fecskendezték be, galaktozidot vagy placebót adtak be. Látható volt, hogy a baktériumok száma a hólyagban és a vesében jelentősen csökkent. Mindkét kezelés együtt volt a leghatásosabb: a hólyagban a baktériumok többszörösére csökkentek, a vesékben pedig majdnem kiirtották őket.
Ennek a két különböző inhibitornak szinergikus terápiás hatása van, mivel mindkét folyamat részt vesz a fertőzés során a kötődési folyamatban. A mannózhoz kötődő bakteriális pilusok fontos szerepet játszanak a húgyhólyagban, míg a galaktózhoz kötődő pilusok a vesében. Ha nem hagyjuk, hogy a baktériumok hozzátapadjanak ezekhez a cukrokhoz, az segíthet a hólyag- és vesefertőzések leküzdésében. Ez a tanulmány, amely ben jelent meg Proceedings of National Academy of Science of USA bátorító, és egy új „csali” molekulás megközelítést javasol a baktériumok becsapására és a rendszerből való kiürítésére. Az ebben a vizsgálatban célpontként használt pilus a legtöbb törzsben megtalálható E. Coli.és más baktériumokban is. Elméletileg a mannozidos kezelés sok más baktériumot is el tud öblíteni, éppúgy, mint az antitest, a célponttal együtt elpusztítja a további baktériumokat. Ez azonban egyensúlyhiányt okozhat, és káros baktériumok növekedéséhez és a jó baktériumok pusztulásához vezethet. Az események megértése érdekében a kutatók megmérték a bélmikrobióma összetételét a mannozid kezelés után. Minimális hatással volt más bélbaktériumokra, amelyek nem felelősek a húgyúti fertőzésekért. Ez éles ellentétben áll számos mikrobiális faj egyedszámának hatalmas változásaival, amelyeket egy bakteriális fertőzés antibiotikumokkal történő kezelése után észleltek.
Nagyon bizakodó a jövőt illetően
Bár a baktériumtörzset nem sikerült teljesen eltüntetni, az eredmények mégis ígéretesek. Mivel a baktériumok nem tudnak a szervezetben maradni, kevésbé valószínű, hogy rezisztenciát váltanak ki, mivel az antibiotikumokkal ellentétben a gyógyszer nem kényszeríti a baktériumokat pusztulásra vagy rezisztencia kialakulására a túlélés érdekében. A végső cél a visszatérő húgyúti fertőzések gyakori problémájának kezelése és megelőzése az antibiotikumok alternatívájának biztosításával. Ez az antibakteriális rezisztencia világméretű válsága miatt nagy jelentőséggel bír. Ezeket az eredményeket eddig egereken igazolták, és most a humán tesztelés a terv. Mivel sok betegséget okozó baktérium első lépése a cukor megkötése a test belsejében, ez a megközelítés más kórokozókra is alkalmazható. E. coli. Azáltal, hogy azonosítjuk azokat a fehérjéket, amelyeket a baktériumok valószínűleg arra használnak, hogy specifikus helyekhez kapcsolódjanak, képesek leszünk olyan vegyületeket tervezni, amelyek gátolják kötődésüket. Mielőtt azonban a galaktozid bekerülne az emberi kísérletekbe, további kutatásokra van szükség annak bizonyítására, hogy nem mérgező, és szájon át bevéve felszívódik a keringésbe. Mindazonáltal ez egy fontos lépés az antibiotikumok alternatíváinak kifejlesztése felé. Mivel a mannozid nem antibiotikum, potenciálisan alkalmazható olyan húgyúti fertőzések kezelésére is, amelyeket az antibiotikum-rezisztens baktériumtörzsek okoznak. A Fimbrion Therapeutics nevű cég – amelyet e tanulmány vezető szerzői alapítottak – mannozidokat és más gyógyszereket fejleszt ki az UTI-k lehetséges terápiájaként. A Fimbrion a GlaxoSmithKline Phramaceutical óriáscéggel együttműködve mannozidok preklinikai kifejlesztésén dolgozik az emberi húgyúti fertőzések elleni küzdelemben.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
Kalas V et al. 2018. Glikomimetikus FmlH ligandumok szerkezetalapú felfedezése, amelyek gátolják a bakteriális adhéziót húgyúti fertőzések során. Proceedings of the National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
