Forskere har rapportert en ny måte å behandle urinveisinfeksjoner (UTI) hos mus uten å bruke antibiotika
A urinveisinfeksjon (UTI) is an infection in any part of the urinary system – nyrer, 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 bakterie Escherichia coli (E. Coli). Disse bakteriene lever ufarlig i tarmen, men kan spre seg til åpningen av urinveiene og opp til blæren, hvor de kan forårsake problemer. UVI er tilbakevendende i naturen fordi bakteriepopulasjoner fra tarmen kontinuerlig fyller urinveiene med sykdomsfremkallende bakterier. Symptomene inkluderer smertefull og brennende følelse når du tisser, og disse bakteriene kan også reise til nyrene og forårsake smerte og feber, og de kan til og med nå blodet. Slike bakterielle infeksjoner behandles ved bruk av orale medisiner kalt antibiotika. Dessverre går leger tom for orale antibiotika for å behandle slike infeksjoner, hovedsakelig fordi bakteriene som forårsaker dem blir mer og mer motstandsdyktige mot disse antibiotikaene for hver dag som går, og dermed virker flertallet av antibiotika som er tilgjengelig på apoteket i dag ikke lenger. Antibiotika Resistens er på vei opp globalt, og et eksempel som tydelig viser hvor vi har mislyktes er økningen i resistente stammer av bakterien E. Coli siden den er ansvarlig for å forårsake de fleste UVI. I slike tilfeller når infeksjonen oppstår, behandles den med antibiotika ved første gang, men når den oppstår igjen og igjen, svarer 10 til 20 prosent av tilfellene ikke på antibiotikaen som tidligere ble brukt. For å behandle gjentatte urinveisinfeksjoner har leger ikke noe annet valg enn å enten forskrive eldre, mindre effektive antibiotika, eller de må injisere medisinen i blodet fordi oral dose tatt via munnen ikke lenger virker.
Alternativt legemiddel for UVI
A nytt 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 infeksjon 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 bakterie 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 bakterie got tricked! To test the significance of galactoside, once E coli. ble injisert i mus, galaktosid eller placebo ble injisert. Det ble sett at antall bakterier i blæren og nyrene falt betydelig. Begge disse behandlingene til sammen var mest virkningsfulle, med bakterier i blæren falt mange ganger og i nyrene ble de nesten utryddet.
Disse to forskjellige inhibitorene har en synergistisk terapeutisk effekt da begge disse prosessene er involvert i festeprosessen under infeksjonen. Bakteriepili som fester seg til mannose spiller en viktig rolle i urinblæren, mens galaktosefestende pili er viktigere i nyre. Å ikke la bakteriene feste seg til disse sukkerene kan bidra til å bekjempe infeksjon i blære og nyre. Denne studien, publisert i Proceedings of the National Academy of Science of the USA er oppmuntrende og foreslår en ny "lokkedue"-molekyltilnærming for å lure bakterier og skylle dem ut av systemet. Pilusene som har blitt brukt som mål i denne studien finnes i de fleste stammer av E coli.og i andre bakterier også. Teoretisk sett kan mannosidebehandling skylle bort mange andre bakterier, akkurat som et antistoff dreper ekstra bakterier sammen med målet. Men dette kan forårsake ubalanse og føre til vekst av skadelige bakterier og ødeleggelse av gode bakterier. For å forstå hendelsene målte forskere sammensetningen av tarmmikrobiom etter denne mannosidebehandlingen. Det hadde minimal effekt på andre tarmbakterier som ikke var ansvarlige for UVI. Dette står i sterk kontrast til de massive endringene i overflod av mange mikrobielle arter sett etter behandling av en bakteriell infeksjon med antibiotika.
Veldig håpefull for fremtiden
Selv om bakteriestammen ikke ble helt eliminert, er resultatene likevel lovende. Siden bakteriene ikke klarer å holde seg i kroppen, er det mindre sannsynlig at de driver resistens fordi, i motsetning til antibiotika, vil ikke stoffet tvinge bakterier til å dø eller utvikle resistens for å overleve. Det endelige målet er å håndtere og forhindre det vanlige problemet med tilbakevendende urinveisinfeksjoner ved å tilby et alternativ til antibiotika. Dette antar høy relevans på grunn av den verdensomspennende krisen med antibakteriell resistens. Disse funnene har så langt blitt bevist i mus og testing på mennesker er planen nå. Siden det første trinnet for mange sykdomsfremkallende bakterier er å binde et sukker på en overflate inne i kroppen, kan denne tilnærmingen brukes på andre patogener i tillegg til E. coli. Ved å identifisere slike proteiner som bakteriene sannsynligvis vil bruke for å feste seg til spesifikke steder, bør vi være i stand til å designe forbindelser for å hemme bindingen deres. Men før galaktoside går inn i menneskelige forsøk, er det nødvendig med ytterligere forskning for å vise at det ikke er giftig og kan absorberes i sirkulasjonen når det tas gjennom munnen. Likevel er dette et viktig skritt mot å utvikle alternativer til antibiotika. Siden mannosid ikke er et antibiotikum, kan det potensielt også brukes til å behandle UVI som er forårsaket av antibiotikaresistente bakteriestammer. Et selskap kalt Fimbrion Therapeutics – medstiftet av hovedforfatterne av denne studien – utvikler mannosider og andre medisiner som potensielle terapier for UVI. Fimbrion jobber med den farmasøytiske giganten GlaxoSmithKline om den prekliniske utviklingen av mannosider for bruk i bekjempelse av UVI hos mennesker.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Kalas V et al. 2018. Strukturbasert oppdagelse av glykomimetiske FmlH-ligander som hemmere av bakteriell adhesjon under urinveisinfeksjon. Proceedings of National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
