Las infecciones del tracto urinario (Itu) se encuentran entre las infecciones más comunes, y que tienden a volver una y otra vez, incluso cuando se trata de. La mayoría de las infecciones urinarias son causadas por E. coli que viven en el intestino y se extendió hasta el tracto urinario.
Un nuevo estudio de la Universidad de Washington Escuela de Medicina en San Luis se ha encontrado que un moleculares señuelo puede orientar y reducir estos UTI-que causan las bacterias en el intestino. Con un pequeño grupo de bacterias que causan la enfermedad en el intestino, según los investigadores, el riesgo de tener una infección urinaria baja.
«El objetivo último de nuestra investigación es ayudar a los pacientes a controlar y prevenir el problema común de infecciones recurrentes del tracto urinario, mientras que al mismo tiempo ayudan a abordar la crisis mundial de la resistencia a los antimicrobianos», dijo Scott J. Hultgren, PhD, Helen L. Stoever Profesor de Microbiología Molecular y el autor senior del estudio. «Este compuesto puede proporcionar una manera para tratar las infecciones urinarias sin el uso de antibióticos.»
El estudio se publica el 14 de junio en la Naturaleza.
Cerca de 100 millones de personas en todo el mundo a adquirir infecciones urinarias cada año, y a pesar del tratamiento antibiótico, un cuarto de desarrollar otra infección en el plazo de seis meses. Las infecciones urinarias causar dolor, ardor al orinar y la necesidad frecuente de orinar. En los casos graves, la infección puede propagarse a los riñones y, a continuación, el torrente sanguíneo, donde pueden poner su vida en peligro.
La mayoría de las infecciones urinarias son causadas por E. coli que viven sin causar daño en el intestino. Sin embargo, cuando se elimina en las heces, la bacteria puede propagarse a la apertura de las vías urinarias y hasta la vejiga, donde pueden causar problemas. La sabiduría convencional sostiene que las infecciones urinarias se repiten con frecuencia debido a que las poblaciones de bacterias de la tripa son continuamente re-siembra en el tracto urinario con bacterias que causan enfermedades.
Hultgren, estudiante de posgrado de Caitlin Spaulding, y sus colegas pensaron que si se podría reducir el número de peligroso E. coli en el intestino, que podría reducir la probabilidad de desarrollar una infección urinaria y posiblemente prevenir algunas infecciones recurrentes.
En primer lugar, los investigadores identificaron los genes que E. coli necesitan para sobrevivir en el intestino. Un conjunto de genes, que codifican para un tipo de pilus, un hairlike orejuela en la superficie de E. coli que permite que las bacterias se adhieren a los tejidos, como el velcro molecular. Sin este pilus, las bacterias no crecen en el intestino.
Estudios anteriores encontraron que el pilus se une a un azúcar llamado manosa que se encuentra en la superficie de la vejiga. Agarrándose de los receptores de manosa en la vejiga con el pilus permite a las bacterias para evitar ser arrastrado cuando una persona orina. Las bacterias que carecen de este pilus son incapaces de causar las infecciones urinarias en los ratones.
Previamente, Hultgren y co-autor, James W. Janetka, PhD, profesor asociado de bioquímica y biofísica molecular de la Universidad de Washington, modificados químicamente de manosa para crear un grupo de moléculas, llamadas phosphatidylinosotol, que son similares a manosa, pero cambiado de una manera en que las bacterias se pegan de ellos más estrechamente con sus pili. A diferencia de los receptores de manosa, sin embargo, estos phosphatidylinosotol no están conectados a la pared de la vejiga, de manera que las bacterias que se apoderan de phosphatidylinosotol en lugar de los receptores de manosa se eliminan con la orina.
Dado que los investigadores encontraron que este mismo pilus también permite que las bacterias se unen en el intestino, que razonó que mannoside tratamiento podría reducir el número de E. coli en el intestino y tal vez evitar la propagación de las bacterias a la vejiga.
Para probar esta idea, se presentó un causante de la enfermedad de la cepa de E. coli en las vejigas e intestinos de los ratones para reflejar el patrón visto en la gente. En mujeres con infecciones urinarias, la misma bacteria que causa problemas en la vejiga por lo general también se encuentra viviendo en el intestino.
Los investigadores dieron a los ratones de tres dosis orales de mannoside, y a continuación se mide el número de bacterias en la vejiga y los intestinos de los ratones después de la última dosis de mannoside. Ellos encontraron que las bacterias que causan la enfermedad había sido casi totalmente eliminados de la vejiga y la reducción de cien veces en el intestino, de 100 millones de euros por ejemplo a 1 millón.
«A pesar de no eliminar totalmente esta cepa de la bacteria en el intestino, los resultados aún son prometedores», dijo Spaulding, el primer autor del trabajo. «Reducir el número de bacterias que causan la enfermedad en el intestino significa que hay menos disponible para entrar en el tracto urinario y causar una infección urinaria.»
El tipo de pilus estudiaron los investigadores se encuentran en la mayoría de las cepas de E. coli y algunas relacionadas con especies bacterianas así. En teoría, mannoside tratamiento podría causar que otras bacterias que viven en el intestino, con el mismo tipo de pilus a ser arrastrados por el agua, tanto como tratamiento antibiótico mata espectador de bacterias a lo largo con el objetivo previsto. La eliminación de bacterias inofensivas potencialmente abre espacio en el intestino para obtener más peligroso de los microbios para crecer. Esto puede resultar en trastornos intestinales, uno de los conocidos riesgos de amplio tratamiento antibiótico.
En colaboración con el co-autor Jeffrey I. Gordon, MD, el Dr. Robert J. Glaser Distinguido Profesor de la Universidad en la Escuela de Medicina, los investigadores midieron la composición del microbioma intestinal después de mannoside tratamiento. Encontraron que mannoside el tratamiento tuvo un efecto mínimo en las bacterias intestinales que los que causan la mayoría de las infecciones urinarias. Esto está en marcado contraste con los grandes cambios en la abundancia de muchas especies microbianas visto después del tratamiento con antibióticos.
«Este hallazgo es interesante porque hemos desarrollado una terapéutica que actúa como un bisturí molecular,» Spaulding, dijo. «Se va en y, específicamente, los recortes de las bacterias que desea deshacerse de, dejando el resto de la comunidad microbiana intacto.»
Además, desde mannoside no es un antibiótico, que potencialmente podría ser utilizado para tratar las infecciones urinarias causadas por resistentes a los antibióticos de las cepas de bacterias, un problema creciente. Las infecciones urinarias representan el 9 por ciento de todos los antibióticos prescritos cada año en los Estados unidos, por lo que una terapia para la infección urinaria, que evita a los antibióticos podría ayudar a frenar el desarrollo y la propagación de organismos resistentes a los antibióticos.
Las diferencias en la anatomía y el comportamiento entre los ratones y las mujeres hacen los ratones de un reto de modelo para probar si la reducción de la carga bacteriana en el intestino, en realidad, se reduce el número de infecciones urinarias de repetición. Para responder a esa pregunta, los estudios en humanos son necesarios.
Hultgren ha co-fundado una empresa, Fimbrion Terapéutica, con Janetka y Thomas ‘Mac’ Hooton, MD, de la Universidad de Miami, Escuela de Medicina, para desarrollar phosphatidylinosotol y otras drogas como posibles tratamientos para la infección del tracto urinario. Fimbrion está trabajando en la identificación de un candidato prometedor fármaco para ensayos clínicos en seres humanos.