Alternatíva k antibiotikám na liečbu infekcií močových ciest

Výskumníci oznámili nový spôsob liečby infekcií močových ciest (UTI) u myší bez použitia antibiotík

A Infekcie močových ciest (UTI) je infekcia v ktorejkoľvek časti močového systému – obličky, močovodov, močového mechúra alebo močovej trubice. Väčšina takýchto infekcií napáda a postihuje dolné močové cesty, čo je močový mechúr a močová trubica. UTI sú spôsobené mikroorganizmami, vo všeobecnosti baktériami, ktoré žijú v čreve a potom sa šíria do močového traktu. Ide o najbežnejší a opakujúci sa typ bakteriálnej infekcie a UTI sa môže vyvinúť u osoby akéhokoľvek veku alebo pohlavia. Odhaduje sa, že takmer 100 miliónov ľudí dostane UTI každý rok a takmer 80 percent UTI je spôsobených baktérie Escherichia coli (E. Coli). Tieto baktérie žijú neškodne v čreve, ale môžu sa rozšíriť do otvoru močového traktu a až do močového mechúra, kde môžu spôsobiť problémy. Infekcie močových ciest sú v prírode opakujúce sa, pretože bakteriálne populácie z čreva neustále zapĺňajú močové cesty baktériami, ktoré spôsobujú ochorenie. Symptómy zahŕňajú bolestivý pocit a pocit pálenia pri močení a tieto baktérie môžu tiež cestovať až do obličiek, čo spôsobuje bolesť a horúčku a môže sa dokonca dostať do krvného obehu. Takéto bakteriálne infekcie sa liečia užívaním perorálnych liekov nazývaných antibiotiká. Žiaľ, lekárom dochádzajú perorálne antibiotiká na liečbu takýchto infekcií najmä preto, že baktérie, ktoré ich spôsobujú, sa stávajú každým dňom čoraz odolnejšie voči týmto antibiotikám, a tak väčšina antibiotík, ktoré sú dnes dostupné v lekárni, už nefunguje. antibiotikum rezistencia je celosvetovo na vzostupe a jedným príkladom, ktorý jasne ukazuje, kde sme zlyhali, je nárast rezistentných kmeňov baktérie E. Coli, pretože je zodpovedná za väčšinu UTI. V takýchto prípadoch, keď sa infekcia objaví, je liečená antibiotikami na prvý pokus, ale keď sa opakuje znova a znova, 10 až 20 percent prípadov nereaguje na antibiotikum, ktoré bolo predtým použité. Na liečbu opakujúcich sa infekcií močových ciest lekári nemajú inú možnosť, ako buď predpísať staršie, menej účinné antibiotiká, alebo si liek musia podať injekčne do krvi, pretože perorálna dávka užitá ústami už nefunguje.

Alternatívny liek na UTI

A nový Štúdia vykonaná výskumníkmi z Washington University School of Medicine v St. Louis, USA, ukazuje nový spôsob liečby UTI bez použitia antibiotík. Hlavným cieľom je zabrániť baktériám priľnúť alebo prichytiť sa k močovým cestám a tým liečiť infekcie čím sa tento prístup stal úplne novým spôsobom riešenia problému UTI a rezistencie na antibiotiká, a to aj poskytnutím alternatívy k našej závislosti od antibiotík. Keď spôsobuje UTI, baktérie E. Coli.najprv sa prichytí na cukry na povrchu močového mechúra pomocou dlhých vlasových štruktúr nazývaných pili. Tieto pili sú ako „suchý zips“, ktorý umožňuje baktériám priľnúť k tkanivám, a tak prosperovať a spôsobiť infekciu. The baktérie pili sú preto veľmi dôležité a cukor, s ktorým sa spájajú, je však rôzneho druhu E. Coli. Je zrejmé, že uprednostňuje konkrétny cukor nazývaný manóza. Výskumníci vytvorili chemicky upravenú verziu manózy, nazývanú mannosid, a keď uvoľnili tieto manozidy, baktérie cez pili namiesto toho chytili molekuly mannozidov, a preto boli zmietnuté, pretože tieto manozidy boli voľne tečúce molekuly a nakoniec boli spláchnuté močom. Cukor galaktóza sa pripája k adhezívnym proteínom na konci bakteriálnej pili. Podobne výskumníci vyrobili galaktozid proti tejto galaktóze a po postavení galaktozidu proti galaktóze sa baktérie uchytili na galaktozid namiesto galaktózy ukotvenej v močových cestách. The baktérie nechal sa oklamať! Raz otestovať význam galaktozidu E. coli. myšiam bol injekčne podaný galaktozid alebo placebo. Bolo vidieť, že počet baktérií v močovom mechúre a obličkách výrazne klesol. Obe tieto liečby spolu mali najväčší vplyv, baktérie v močovom mechúre sa mnohonásobne znížili a v obličkách boli takmer vyhubené.

Tieto dva rôzne inhibítory majú synergický terapeutický účinok, pretože oba tieto procesy sa podieľajú na procese pripojenia počas infekcie. Bakteriálne pili, ktoré sa viažu na manózu, zohrávajú dôležitú úlohu v močovom mechúre, zatiaľ čo pili viažuce galaktózu sú dôležitejšie v obličkách. Nenechanie baktérií na týchto cukroch môže pomôcť v boji proti infekcii močového mechúra a obličiek. Táto štúdia publikovaná v Zborník Národnej akadémie vied USA je povzbudzujúce a navrhuje nový prístup „návnady“ na oklamanie baktérií a ich vyplavenie zo systému. Pilus, ktorý bol použitý ako cieľ v tejto štúdii, sa nachádza vo väčšine kmeňov E. Coli.a aj v iných baktériách. Teoreticky povedané, manozidová liečba by mohla spláchnuť mnoho ďalších baktérií, rovnako ako protilátka zabíja ďalšie baktérie spolu s cieľom. To však môže spôsobiť nerovnováhu a viesť k rastu škodlivých baktérií a zničeniu dobrých baktérií. Na pochopenie udalostí výskumníci merali zloženie črevného mikrobiómu po tomto manozidovom ošetrení. Mal minimálny účinok na iné črevné baktérie, ktoré neboli zodpovedné za UTI. To je v ostrom kontraste s masívnymi zmenami v početnosti mnohých mikrobiálnych druhov pozorovaných po liečbe bakteriálnej infekcie antibiotikami.

Veľmi nádejné do budúcnosti

Hoci kmeň baktérií nebol úplne eliminovaný, výsledky sú napriek tomu sľubné. Keďže baktéria nie je schopná zostať v tele, je menej pravdepodobné, že vyvolá rezistenciu, pretože na rozdiel od antibiotík liek nenúti baktérie zomrieť alebo si vyvinúť rezistenciu, aby prežili. Konečným cieľom je zvládnuť a predchádzať bežnému problému opakujúcich sa infekcií močových ciest poskytnutím alternatívy k antibiotikám. To má veľký význam z dôvodu celosvetovej krízy antibakteriálnej rezistencie. Tieto zistenia boli doteraz dokázané na myšiach a teraz je v pláne testovanie na ľuďoch. Keďže prvým krokom pre mnohé baktérie spôsobujúce choroby je naviazanie cukru na povrch vo vnútri tela, tento prístup by sa dal použiť aj na iné patogény okrem E. coli. Identifikáciou takýchto proteínov, ktoré baktérie pravdepodobne použijú na pripojenie k špecifickým miestam, by sme mali byť schopní navrhnúť zlúčeniny na inhibíciu ich väzby. Avšak predtým, ako galaktozid vstúpi do testov na ľuďoch, je potrebný ďalší výskum, aby sa preukázalo, že nie je toxický a ak sa užíva ústami, môže sa absorbovať do krvného obehu. Napriek tomu je to dôležitý krok smerom k vývoju alternatív k antibiotikám. Keďže mannozid nie je antibiotikum, môže sa potenciálne použiť aj na liečbu UTI, ktoré sú spôsobené aj kmeňmi baktérií odolných voči antibiotikám. Spoločnosť s názvom Fimbrion Therapeutics – spoluzaložená hlavnými autormi tejto štúdie – vyvíja manozidy a iné lieky ako potenciálne terapie UTI. Fimbrion spolupracuje s Phramaceutical gigantom GlaxoSmithKline na predklinickom vývoji manozidov na použitie v boji proti UTI u ľudí.

***

Zdroj (e)

Kalas V a kol. 2018. Štruktúrne založený objav glykomimetických FmlH ligandov ako inhibítorov adhézie baktérií pri infekcii močových ciest. Zborník Národnej akadémie vied, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115

***