Исследователи сообщили о новом способе лечения инфекций мочевыводящих путей (ИМП) у мышей без использования антибиотиков.
A Инфекция мочевых путей (UTI) is an infection in any part of the urinary system – почки, 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 бактерии Кишечная палочка (E. Coli). Эти бактерии безвредно живут в кишечнике, но могут распространяться к отверстию мочевыводящих путей и вплоть до мочевого пузыря, где могут вызвать проблемы. ИМП имеют рецидивирующий характер, поскольку популяции бактерий из кишечника постоянно заполняют мочевыводящие пути болезнетворными бактериями. Симптомы включают болезненные ощущения и жжение при мочеиспускании, и эти бактерии также могут перемещаться по почкам, вызывая боль и жар, и даже могут достигать кровотока. Такие бактериальные инфекции лечат с помощью пероральных лекарств, называемых антибиотиками. К сожалению, у врачей не хватает пероральных антибиотиков для лечения таких инфекций, главным образом потому, что вызывающие их бактерии с каждым днем становятся все более устойчивыми к этим антибиотикам, и поэтому большинство антибиотиков, доступных в аптеке сегодня, больше не работают. Антибиотик Резистентность растет во всем мире, и одним из примеров, который ясно показывает, где мы потерпели неудачу, является рост резистентных штаммов бактерий E. Coli, поскольку они вызывают большинство ИМП. В таких случаях, когда инфекция возникает, ее сначала лечат антибиотиками, но когда она возникает снова и снова, от 10 до 20 процентов случаев не реагируют на антибиотик, который использовался ранее. Для лечения рецидивирующих ИМП у врачей нет другого выбора, кроме как прописать более старые, менее эффективные антибиотики или ввести лекарство в кровь, потому что пероральная доза, принятая через рот, больше не работает.
Альтернативный препарат от ИМП
A new 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 инфекция 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 бактерии pili are therefore very important and the sugar to which they connect to are of various kinds, though Э. Коли. 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 бактерии got tricked! To test the significance of galactoside, once Э. Коли. вводили мышам, вводили галактозид или плацебо. Было замечено, что количество бактерий в мочевом пузыре и почках значительно снизилось. Оба эти лечения вместе оказались наиболее эффективными: количество бактерий в мочевом пузыре уменьшилось во много раз, а в почках они были почти уничтожены.
Эти два разных ингибитора обладают синергетическим терапевтическим эффектом, поскольку оба эти процесса участвуют в процессе прикрепления во время инфекции. Бактериальные пили, которые прикрепляются к маннозе, играют важную роль в мочевом пузыре, в то время как пили, прикрепляющиеся к галактозе, более важны в почках. Не позволяя бактериям прикрепляться к этим сахарам, вы помогаете бороться с инфекцией в мочевом пузыре и почках. Это исследование, опубликованное в Труды Национальной академии наук США обнадеживает и предлагает новый подход с использованием молекул-приманок, чтобы обмануть бактерии и вывести их из системы. Пилус, который использовался в качестве мишени в этом исследовании, обнаружен у большинства штаммов E. Coli., а также у других бактерий. Теоретически, лечение маннозидом может избавить от многих других бактерий, точно так же, как антитело убивает дополнительные бактерии вместе с целью. Но это может вызвать дисбаланс и привести к росту вредных бактерий и уничтожению хороших бактерий. Чтобы понять события, исследователи измерили состав микробиома кишечника после лечения маннозидом. Он оказал минимальное влияние на другие кишечные бактерии, не вызывающие ИМП. Это резко контрастирует с огромными изменениями численности многих видов микробов, наблюдаемыми после лечения бактериальной инфекции антибиотиками.
Очень надежды на будущее
Хотя штамм бактерий не был полностью устранен, результаты, тем не менее, обнадеживают. Поскольку бактерии не могут оставаться в организме, они с меньшей вероятностью вызывают резистентность, потому что, в отличие от антибиотиков, лекарство не заставляет бактерии умирать или развивать резистентность, чтобы выжить. Конечная цель - управлять и предотвращать распространенную проблему рецидивирующих инфекций мочевыводящих путей, предоставляя альтернативу антибиотикам. Это приобретает большую актуальность из-за всемирного кризиса устойчивости к антибактериальным препаратам. Эти результаты были подтверждены на мышах, и сейчас планируется провести испытания на людях. Поскольку первым шагом для многих болезнетворных бактерий является связывание сахара на поверхности внутри тела, этот подход может быть применен к другим патогенам, помимо E. палочки. Идентифицируя такие белки, которые бактерии, вероятно, будут использовать для прикрепления к определенным участкам, мы сможем разработать соединения, ингибирующие их связывание. Однако, прежде чем галактозид вступит в испытания на людях, необходимы дальнейшие исследования, чтобы показать, что он не токсичен и может всасываться в кровоток при приеме внутрь. Тем не менее, это важный шаг к разработке альтернатив антибиотикам. Поскольку маннозид не является антибиотиком, его можно использовать для лечения ИМП, которые также вызываются устойчивыми к антибиотикам штаммами бактерий. Компания под названием Fimbrion Therapeutics, соучредителем которой являются ведущие авторы этого исследования, разрабатывает маннозиды и другие препараты в качестве потенциальных методов лечения ИМП. Fimbrion работает с фармацевтическим гигантом GlaxoSmithKline над доклинической разработкой маннозидов для использования в борьбе с ИМП у людей.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Kalas V et al. 2018. Открытие на основе структуры гликомиметических лигандов FmlH как ингибиторов бактериальной адгезии при инфекции мочевыводящих путей. Труды Национальной академии наук. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
