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Un'alternativa promettente agli antibiotici per il trattamento delle infezioni del tratto urinario

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) è un’infezione in qualsiasi parte del sistema urinario – reni, ureteri, vesciche o uretra. La maggior parte di queste infezioni attaccano e colpiscono il tratto urinario inferiore, ovvero la vescica e l’uretra. Le infezioni delle vie urinarie sono causate da microrganismi, generalmente batteri che vivono nell'intestino e poi si diffondono nel tratto urinario. È il tipo più comune e ricorrente di infezione batterica e una persona di qualsiasi età o sesso può sviluppare un'infezione delle vie urinarie. Si stima che quasi 100 milioni di persone contraggano infezioni delle vie urinarie ogni anno e quasi l’80% delle infezioni del tratto urinario sono causate da 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 Uno studio condotto da ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis, negli Stati Uniti, mostra un nuovo modo di trattare le infezioni del tratto urinario senza l'uso di antibiotici. L'obiettivo principale è impedire ai batteri di aderire o attaccarsi alle vie urinarie e quindi trattarle infezione rendendo questo approccio un modo completamente nuovo per affrontare il problema delle infezioni delle vie urinarie e della resistenza agli antibiotici, fornendo un’alternativa alla nostra dipendenza dagli antibiotici. Quando causano un'infezione del tratto urinario, i batteri E. Coli.prima si attacca agli zuccheri sulla superficie della vescica urinaria utilizzando lunghe strutture simili a peli chiamate pili. Questi pili sono come un "velcro" che consente ai batteri di aderire ai tessuti e quindi prosperare e causare infezioni. IL batteri pili sono quindi molto importanti e gli zuccheri a cui si collegano sono però di varia natura E. Colì. si ritiene che favorisca uno zucchero particolare chiamato mannosio. I ricercatori hanno creato una versione chimicamente modificata del mannosio, chiamata mannoside e quando hanno rilasciato questi mannosidi, i batteri attraverso i pili hanno invece afferrato le molecole di mannosidi e quindi sono stati spazzati via poiché questi mannosidi erano molecole a flusso libero, per poi essere eliminati con l'urina. Lo zucchero galattosio si attacca alle proteine ​​adesive all'estremità dei peli dei batteri. Allo stesso modo, i ricercatori hanno prodotto galattoside contro questo galattosio e dopo aver contrapposto il galattoside al galattosio, i batteri si sono attaccati al galattoside invece che al galattosio ancorato al tratto urinario. IL batteri è stato ingannato! Per testare il significato del galattoside, una volta 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 Scienceshttps://doi.org/10.1073/pnas.1720140115

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