Исследователи сообщили о новом способе лечения инфекций мочевыводящих путей (ИМП) у мышей без использования антибиотиков.
A Инфекция мочевых путей (ИМП) - это инфекция любого отдела мочевыделительной системы - почек, мочеточников, мочевого пузыря или уретры. Большинство таких инфекций атакуют и поражают нижние мочевыводящие пути, то есть мочевой пузырь и уретру. ИМП вызываются микроорганизмами, обычно бактериями, которые живут в кишечнике, а затем распространяются в мочевыводящие пути. Это наиболее распространенный и повторяющийся тип бактериальной инфекции, и у человека любого возраста и пола могут развиться ИМП. По оценкам, около 100 миллионов человек заражаются ИМП каждый год, и почти 80 процентов ИМП вызваны 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
Новое исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, США, показывает новый способ лечения ИМП без использования антибиотиков. Основная цель - заблокировать прилипание или прикрепление бактерий к мочевыводящим путям и, таким образом, лечить инфекцию, что делает этот подход совершенно новым способом решения проблемы ИМП и устойчивости к антибиотикам, предоставляя альтернативу нашей зависимости от антибиотиков. При возникновении ИМП бактерии E. Coli.first захватывает сахар на поверхности мочевого пузыря с помощью длинных волосоподобных структур, называемых пилями. Эти пили похожи на «липучки», которые позволяют бактериям прилипать к тканям и, таким образом, разрастаться и вызывать инфекцию. Таким образом, пили бактерий очень важны, а сахар, с которым они соединяются, бывает разных видов, хотя Э. Коли. считается, что он способствует определенному сахару, называемому маннозой. Исследователи создали химически модифицированную версию маннозы, называемую маннозидом, и когда они выпустили эти маннозиды, бактерии через пили захватили молекулы маннозидов, и, следовательно, они были унесены, поскольку эти маннозиды были свободно текущими молекулами, наконец, смывшись с мочой. Сахар-галактоза прикрепляется к липким белкам на концах пилей бактерий. Точно так же исследователи создали галактозид против этой галактозы, и после того, как галактозид был соединен с галактозой, бактерии прикрепились к галактозиду, а не к галактозе, закрепленной в мочевых путях. Бактерии обманули! Чтобы проверить значение галактозида, однажды 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
