Ερευνητές ανέφεραν έναν νέο τρόπο για τη θεραπεία των λοιμώξεων του ουροποιητικού συστήματος (UTIs) σε ποντίκια χωρίς τη χρήση αντιβιοτικών
A λοίμωξη του ουροποιητικού συστήματος (UTI) είναι μια λοίμωξη σε οποιοδήποτε μέρος του ουροποιητικού συστήματος – νεφρά, ουρητήρες, κύστεις ή ουρήθρα. Οι περισσότερες από αυτές τις λοιμώξεις επιτίθενται και επηρεάζουν το κατώτερο ουροποιητικό σύστημα, που είναι η ουροδόχος κύστη και η ουρήθρα. Οι ουρολοιμώξεις προκαλούνται από μικροοργανισμούς, γενικά βακτήρια που ζουν στο έντερο και στη συνέχεια εξαπλώνονται στο ουροποιητικό σύστημα. Είναι ο πιο κοινός και επαναλαμβανόμενος τύπος βακτηριακής λοίμωξης και ένα άτομο οποιασδήποτε ηλικίας ή φύλου μπορεί να αναπτύξει ουρολοίμωξη. Υπολογίζεται ότι σχεδόν 100 εκατομμύρια άνθρωποι αποκτούν ουρολοίμωξη κάθε χρόνο και σχεδόν το 80 τοις εκατό των ουρολοιμώξεων προκαλούνται από βακτήρια Escherichia coli (E. Coli). Αυτά τα βακτήρια ζουν ακίνδυνα στο έντερο, αλλά μπορούν να εξαπλωθούν στο άνοιγμα του ουροποιητικού συστήματος και μέχρι την ουροδόχο κύστη, όπου μπορεί να προκαλέσουν προβλήματα. Οι ουρολοιμώξεις είναι εκ φύσεως υποτροπιάζουσες επειδή οι βακτηριακοί πληθυσμοί από το έντερο γεμίζουν συνεχώς το ουροποιητικό σύστημα με βακτήρια που προκαλούν ασθένειες. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν πόνο και αίσθημα καύσου κατά την ούρηση και αυτά τα βακτήρια μπορεί επίσης να ταξιδέψουν μέχρι το νεφρό προκαλώντας πόνο και πυρετό και μπορεί ακόμη και να φτάσουν στην κυκλοφορία του αίματος. Τέτοιες βακτηριακές λοιμώξεις αντιμετωπίζονται με τη χρήση από του στόματος φαρμάκων που ονομάζονται αντιβιοτικά. Δυστυχώς, οι γιατροί εξαντλούνται από από του στόματος αντιβιοτικά για τη θεραπεία τέτοιων λοιμώξεων, κυρίως επειδή τα βακτήρια που τις προκαλούν γίνονται ολοένα και πιο ανθεκτικά σε αυτά τα αντιβιοτικά κάθε μέρα που περνάει και έτσι τα περισσότερα αντιβιοτικά που είναι διαθέσιμα στο φαρμακείο σήμερα δεν λειτουργούν πια. Αντιβιοτικό Η αντίσταση αυξάνεται παγκοσμίως και ένα παράδειγμα που δείχνει ξεκάθαρα πού αποτύχαμε είναι η αύξηση των ανθεκτικών στελεχών του βακτηρίου E. Coli, καθώς είναι υπεύθυνο για την πρόκληση των περισσότερων ουρολοιμώξεων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, όταν εμφανίζεται η μόλυνση, αντιμετωπίζεται με αντιβιοτικά με την πρώτη κίνηση, αλλά όταν εμφανίζεται ξανά και ξανά, το 10 έως 20 τοις εκατό των περιπτώσεων δεν ανταποκρίνονται στο αντιβιοτικό που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως. Για τη θεραπεία των επαναλαμβανόμενων ουρολοιμώξεων, οι γιατροί δεν έχουν άλλη επιλογή από το να συνταγογραφήσουν παλαιότερα, λιγότερο αποτελεσματικά αντιβιοτικά ή πρέπει να εγχύσουν το φάρμακο στο αίμα επειδή η από του στόματος δόση που λαμβάνεται από το στόμα δεν λειτουργεί πλέον.
Εναλλακτικό φάρμακο για ουρολοιμώξεις
A νέος μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις των ΗΠΑ, δείχνει έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης των ουρολοιμώξεων χωρίς τη χρήση αντιβιοτικών. Ο κύριος στόχος είναι να εμποδίσει τα βακτήρια να προσκολληθούν ή να προσκολληθούν στις ουροποιητικές οδούς και έτσι να αντιμετωπιστεί η λοίμωξη καθιστώντας αυτή την προσέγγιση έναν εντελώς νέο τρόπο αντιμετώπισης του προβλήματος των ουρολοιμώξεων και της αντίστασης στα αντιβιοτικά, παρέχοντας επίσης μια εναλλακτική λύση στην εξάρτησή μας από τα αντιβιοτικά. Όταν προκαλείται ουρολοίμωξη, βακτήρια Ε. Coli.πρώτα κολλάει πάνω στα σάκχαρα στην επιφάνεια της ουροδόχου κύστης χρησιμοποιώντας μακριές δομές που μοιάζουν με τρίχες που ονομάζονται pili. Αυτά τα pili είναι σαν ένα «Velcro» που επιτρέπουν στα βακτήρια να κολλήσουν στους ιστούς και έτσι να ευδοκιμήσουν και να προκαλέσουν μόλυνση. ο βακτήρια Ωστόσο, τα pili είναι πολύ σημαντικά και η ζάχαρη με την οποία συνδέονται είναι διαφόρων ειδών Ε. Coli. θεωρείται ότι ευνοεί ένα συγκεκριμένο σάκχαρο που ονομάζεται μαννόζη. Οι ερευνητές δημιούργησαν μια χημικά τροποποιημένη εκδοχή της μαννοσίδης, που ονομάζεται μαννοσίδη και όταν απελευθέρωσαν αυτές τις μαννοσίδες, τα βακτήρια μέσω του πυλώνα άρπαξαν μόρια μαννοσιδίων και ως εκ τούτου παρασύρθηκαν καθώς αυτοί οι μαννοσίδες ήταν ελεύθερα ρέοντα μόρια και τελικά ξεπλύθηκαν με ούρα. Το σάκχαρο γαλακτόζη προσκολλάται σε συγκολλητικές πρωτεΐνες στο άκρο του πυλώνα των βακτηρίων. Ομοίως, οι ερευνητές κατασκεύασαν γαλακτοσίδη έναντι αυτής της γαλακτόζης και αφού αντιμετώπισαν τον γαλακτοσίδη με τη γαλακτόζη, τα βακτήρια κολλήθηκαν με γαλακτοσίδη αντί για αγκυρωμένη στο ουροποιητικό σύστημα γαλακτόζη. ο βακτήρια ξεγέλασαν! Για να ελεγχθεί η σημασία του γαλακτοσίδη, μία φορά Ε. Κόλι εγχύθηκε σε ποντίκια, έγινε ένεση γαλακτοσίδης ή εικονικό φάρμακο. Διαπιστώθηκε ότι ο αριθμός των βακτηρίων στην ουροδόχο κύστη και στα νεφρά μειώθηκε σημαντικά. Και οι δύο αυτές θεραπείες μαζί ήταν πιο αποτελεσματικές, με τα βακτήρια στην ουροδόχο κύστη να έχουν μειωθεί πολλαπλάσια και στα νεφρά σχεδόν να εξαλειφθούν.
Αυτοί οι δύο διαφορετικοί αναστολείς έχουν συνεργική θεραπευτική δράση καθώς και οι δύο αυτές διαδικασίες εμπλέκονται στη διαδικασία προσκόλλησης κατά τη διάρκεια της μόλυνσης. Οι βακτηριακές πύλες που προσκολλώνται στη μαννόζη διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ουροδόχο κύστη, ενώ οι προσκολλητές γαλακτόζης είναι πιο σημαντικοί στους νεφρούς. Το να μην αφήνετε τα βακτήρια να κολλήσουν σε αυτά τα σάκχαρα μπορεί να βοηθήσει στην καταπολέμηση των λοιμώξεων στην ουροδόχο κύστη και τα νεφρά. Αυτή η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Η.Π.Α είναι ενθαρρυντικό και προτείνει μια νέα προσέγγιση μορίου «δόλωμα» για να ξεγελάσει τα βακτήρια και να τα ξεπλύνει από το σύστημα. Το pilus που έχει χρησιμοποιηθεί ως στόχος σε αυτή τη μελέτη βρίσκεται στα περισσότερα στελέχη του Ε. Coli.και σε άλλα βακτήρια επίσης. Θεωρητικά μιλώντας, η θεραπεία με μαννοσίδη θα μπορούσε να ξεπλύνει πολλά άλλα βακτήρια, όπως ένα αντίσωμα σκοτώνει επιπλέον βακτήρια μαζί με τον στόχο. Αλλά αυτό μπορεί να προκαλέσει ανισορροπία και να οδηγήσει σε ανάπτυξη επιβλαβών βακτηρίων και καταστροφή καλών βακτηρίων. Για να κατανοήσουν τα γεγονότα, οι ερευνητές μέτρησαν τη σύνθεση του μικροβιώματος του εντέρου μετά από αυτή τη θεραπεία με μαννοσίδη. Είχε ελάχιστη επίδραση σε άλλα εντερικά βακτήρια που δεν ήταν υπεύθυνα για ουρολοίμωξη. Αυτό έρχεται σε πλήρη αντίθεση με τις τεράστιες αλλαγές στην αφθονία πολλών μικροβιακών ειδών που παρατηρούνται μετά τη θεραπεία μιας βακτηριακής λοίμωξης με αντιβιοτικά.
Πολύ ελπιδοφόρο για το μέλλον
Αν και το στέλεχος των βακτηρίων δεν εξαλείφθηκε εντελώς, τα αποτελέσματα είναι εντούτοις πολλά υποσχόμενα. Δεδομένου ότι τα βακτήρια δεν μπορούν να παραμείνουν στο σώμα, είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσουν αντίσταση επειδή, σε αντίθεση με τα αντιβιοτικά, το φάρμακο δεν θα εξανάγκαζε τα βακτήρια να πεθάνουν ή να αναπτύξουν αντίσταση για να επιβιώσουν. Ο απώτερος στόχος είναι η διαχείριση και πρόληψη του κοινού προβλήματος των υποτροπιάζων ουρολοιμώξεων παρέχοντας μια εναλλακτική λύση στα αντιβιοτικά. Αυτό προϋποθέτει υψηλή συνάφεια λόγω της παγκόσμιας κρίσης αντιβακτηριακής αντοχής. Αυτά τα ευρήματα έχουν αποδειχθεί μέχρι στιγμής σε ποντίκια και οι δοκιμές σε ανθρώπους είναι το σχέδιο τώρα. Δεδομένου ότι το πρώτο βήμα για πολλά βακτήρια που προκαλούν ασθένειες είναι η δέσμευση ενός σακχάρου σε μια επιφάνεια μέσα στο σώμα, αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να εφαρμοστεί και σε άλλα παθογόνα εκτός από Ε. coli. Με τον εντοπισμό τέτοιων πρωτεϊνών που τα βακτήρια είναι πιθανό να χρησιμοποιήσουν για να προσκολληθούν σε συγκεκριμένες θέσεις, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να σχεδιάσουμε ενώσεις για να αναστείλουμε τη σύνδεσή τους. Ωστόσο, πριν ο γαλακτοσίδης εισέλθει σε δοκιμές σε ανθρώπους, απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να αποδειχθεί ότι δεν είναι τοξικό και μπορεί να απορροφηθεί στην κυκλοφορία όταν λαμβάνεται από το στόμα. Ωστόσο, αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς την ανάπτυξη εναλλακτικών λύσεων αντί των αντιβιοτικών. Δεδομένου ότι η μαννοσίδη δεν είναι αντιβιοτικό, μπορεί ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία των ουρολοιμώξεων που προκαλούνται επίσης από ανθεκτικά στα αντιβιοτικά στελέχη βακτηρίων. Μια εταιρεία που ονομάζεται Fimbrion Therapeutics – που ιδρύθηκε από κοινού από τους κύριους συγγραφείς αυτής της μελέτης – αναπτύσσει μαννοσίδες και άλλα φάρμακα ως πιθανές θεραπείες για τις ουρολοιμώξεις. Η Fimbrion συνεργάζεται με τον Phramaceutical γίγαντα GlaxoSmithKline για την προκλινική ανάπτυξη μαννοσιδών για χρήση στην καταπολέμηση των ουρολοιμώξεων στον άνθρωπο.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Οι Kalas V et al. 2018. Ανακάλυψη με βάση τη δομή των γλυκομιμητικών προσδεμάτων FmlH ως αναστολέων της βακτηριακής προσκόλλησης κατά τη διάρκεια της ουρολοίμωξης. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
