I ricercatori hanno segnalato un nuovo modo per trattare le infezioni del tratto urinario (UTI) nei topi senza l'uso di antibiotici
A infezione del tratto urinario (UTI) is an infection in any part of the urinary system – reni, 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 batteri Escherichia coli (E. Coli). Questi batteri vivono in modo innocuo nell'intestino ma possono diffondersi all'apertura delle vie urinarie e fino alla vescica, dove possono causare problemi. Le infezioni delle vie urinarie sono ricorrenti in natura perché le popolazioni batteriche dell'intestino riempiono continuamente il tratto urinario di batteri che causano malattie. I sintomi includono sensazione di dolore e bruciore durante la minzione e questi batteri possono anche viaggiare fino al rene causando dolore e febbre e possono persino raggiungere il flusso sanguigno. Tali infezioni batteriche vengono trattate utilizzando medicinali orali chiamati antibiotici. Sfortunatamente, i medici stanno esaurendo gli antibiotici orali per trattare tali infezioni principalmente perché i batteri che le causano stanno diventando sempre più resistenti a questi antibiotici ogni giorno che passa e quindi la maggior parte degli antibiotici disponibili oggi in farmacia non funzionano più. Antibiotico la resistenza è in aumento a livello globale e un esempio che mostra chiaramente dove abbiamo fallito è l'aumento dei ceppi resistenti del batterio E. Coli poiché è responsabile della maggior parte delle infezioni delle vie urinarie. In questi casi, quando l'infezione si verifica, viene trattata con antibiotici al primo tentativo, ma quando si verifica ancora e ancora il 10-20% dei casi non risponde all'antibiotico che è stato utilizzato in precedenza. Per trattare le infezioni delle vie urinarie ricorrenti, i medici non hanno altra scelta che prescrivere antibiotici meno recenti e meno efficaci o devono iniettare il medicinale nel sangue perché la dose orale assunta per via orale non funziona più.
Farmaco alternativo per le infezioni delle vie urinarie
A nuovi 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 infezione 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 batteri pili are therefore very important and the sugar to which they connect to are of various kinds, though E. Colì. 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 batteri got tricked! To test the significance of galactoside, once E. Coli. è stato iniettato nei topi, è stato iniettato galattoside o un placebo. Si è visto che il numero di batteri nella vescica e nei reni è diminuito in modo significativo. Entrambi questi trattamenti insieme hanno avuto un impatto maggiore, con i batteri nella vescica diminuiti molte volte e nei reni sono stati quasi eliminati.
Questi due diversi inibitori hanno un effetto terapeutico sinergico poiché entrambi questi processi sono coinvolti nel processo di attaccamento durante l'infezione. I pili batterici che si attaccano al mannosio svolgono un ruolo importante nella vescica urinaria, mentre i pili che attaccano il galattosio sono più importanti nel rene. Non lasciare che i batteri si attacchino a questi zuccheri può aiutare a combattere le infezioni nella vescica e nei reni. Questo studio, pubblicato in Atti della National Academy of Science degli USA è incoraggiante e suggerisce un nuovo approccio alla molecola "esca" per ingannare i batteri e stanarli dal sistema. I pilus che sono stati usati come bersaglio in questo studio si trovano nella maggior parte dei ceppi di E. Coli.e anche in altri batteri. In teoria, il trattamento con mannoside potrebbe spazzare via molti altri batteri, proprio come un anticorpo uccide i batteri extra insieme al bersaglio. Ma questo può causare squilibrio e portare alla crescita di batteri nocivi e alla distruzione di batteri buoni. Per comprendere gli eventi, i ricercatori hanno misurato la composizione del microbioma intestinale dopo questo trattamento con mannoside. Ha avuto un effetto minimo su altri batteri intestinali che non erano responsabili di IVU. Ciò è in netto contrasto con i massicci cambiamenti nell'abbondanza di molte specie microbiche osservati dopo il trattamento di un'infezione batterica con antibiotici.
Molto fiducioso per il futuro
Sebbene il ceppo di batteri non sia stato completamente eliminato, i risultati sono comunque promettenti. Poiché i batteri non sono in grado di rimanere nel corpo, è meno probabile che guidino la resistenza perché, a differenza degli antibiotici, il farmaco non costringerebbe i batteri a morire o a sviluppare resistenza per sopravvivere. L'obiettivo finale è quello di gestire e prevenire il problema comune delle infezioni ricorrenti del tratto urinario fornendo un'alternativa agli antibiotici. Ciò assume un'elevata rilevanza a causa della crisi mondiale della resistenza agli antibatterici. Questi risultati sono stati finora dimostrati nei topi e la sperimentazione umana è il piano ora. Poiché il primo passo per molti batteri che causano malattie è legare uno zucchero su una superficie all'interno del corpo, questo approccio potrebbe essere applicato ad altri agenti patogeni oltre E. coli. Identificando tali proteine che è probabile che i batteri utilizzino per legarsi a siti specifici, dovremmo essere in grado di progettare composti per inibire il loro legame. Tuttavia, prima che il galattoside entri negli studi sull'uomo, sono necessarie ulteriori ricerche per dimostrare che non è tossico e può essere assorbito nella circolazione se assunto per via orale. Tuttavia, questo è un passo importante verso lo sviluppo di alternative agli antibiotici. Poiché il mannoside non è un antibiotico, può essere potenzialmente utilizzato per trattare anche le infezioni delle vie urinarie causate da ceppi di batteri resistenti agli antibiotici. Una società chiamata Fimbrion Therapeutics, co-fondata dagli autori principali di questo studio, sta sviluppando mannosidi e altri farmaci come potenziali terapie per le infezioni delle vie urinarie. Fimbrion sta lavorando con il gigante Phramaceutical GlaxoSmithKline allo sviluppo preclinico di mannosidi da utilizzare nella lotta alle infezioni delle vie urinarie negli esseri umani.
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{Puoi leggere il documento di ricerca originale facendo clic sul collegamento DOI indicato di seguito nell'elenco delle fonti citate}
Fonte (s)
Kalas V et al. 2018. Scoperta basata sulla struttura di ligandi FmlH glicomimetici come inibitori dell'adesione batterica durante l'infezione del tratto urinario. Atti della National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
