חוקרים דיווחו על דרך חדשה לטפל בדלקות בדרכי השתן (UTIs) בעכברים ללא שימוש באנטיביוטיקה
A דלקת בדרכי שתן (UTI) הוא זיהום בכל חלק של מערכת השתן - כליות, השופכנים, שלפוחית השתן או השופכה. רוב הזיהומים הללו תוקפים ומשפיעים על דרכי השתן התחתונות, שהן שלפוחית השתן והשופכה. UTIs נגרמים על ידי מיקרואורגניזמים, בדרך כלל חיידקים שחיים במעיים ואז מתפשטים לדרכי השתן. זהו הסוג הנפוץ והחוזר ביותר של זיהום חיידקי ואדם בכל גיל ומין יכול לפתח UTI. ההערכה היא שקרוב ל-100 מיליון אנשים רוכשים את UTI מדי שנה וכמעט 80 אחוזים של UTI נגרמים על ידי בקטריה Escherichia coli (E. Coli). חיידקים אלו חיים בצורה בלתי מזיקה במעיים אך יכולים להתפשט לפתח דרכי השתן ועד לשלפוחית השתן, שם הם עלולים לגרום לבעיות. UTI חוזרים בטבע מכיוון שאוכלוסיות חיידקים מהמעי ממלאות ללא הרף את דרכי השתן בחיידקים גורמי מחלות. התסמינים כוללים תחושת כאב וצריבה בעת מתן שתן וחיידקים אלה עשויים גם לנוע עד לכליה ולגרום לכאב וחום ואף להגיע לזרם הדם. זיהומים חיידקיים כאלה מטופלים באמצעות תרופות דרך הפה הנקראות אנטיביוטיקה. למרבה הצער, נגמרים לרופאים האנטיביוטיקה דרך הפה לטיפול בזיהומים כאלה בעיקר בגלל שהחיידקים הגורמים להם הופכים עמידים יותר ויותר לאנטיביוטיקה אלו עם כל יום שעובר ולכן רוב האנטיביוטיקה הזמינה היום בבית המרקחת לא עובדת יותר. אנטיביוטי העמידות נמצאת במגמת עלייה ברחבי העולם ודוגמה אחת שמראה בבירור היכן נכשלנו היא העלייה בזנים עמידים של החיידק E. Coli מאחר שהוא אחראי לגרימת רוב UTIs. במקרים כאלה כאשר הזיהום מתרחש הוא מטופל באנטיביוטיקה בהתחלה, אך כאשר הוא מתרחש שוב ושוב 10 עד 20 אחוז מהמקרים אינם מגיבים לאנטיביוטיקה בה השתמשו בעבר. כדי לטפל במחלות UTI חוזרות לרופאים אין ברירה אלא לרשום אנטיביוטיקה ישנה ופחות יעילה או שהם צריכים להזריק את התרופה לדם מכיוון שהמינון הפואלי שנלקח דרך הפה אינו עובד יותר.
תרופה חלופית עבור UTIs
A חדש מחקר שנערך על ידי חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, ארה"ב, מראה דרך חדשה לטפל בדלקות UTI ללא שימוש באנטיביוטיקה. המטרה העיקרית היא לחסום חיידקים מלהיצמד או להיצמד לדרכי השתן ובכך לטפל ב זיהום מה שהופך את הגישה הזו לדרך חדשה לחלוטין להתמודד עם בעיית UTI ועמידות לאנטיביוטיקה גם על ידי מתן אלטרנטיבה לתלות שלנו באנטיביוטיקה. כאשר גורמים ל- UTI, חיידקים חיידק E. coli.נצמד לראשונה לסוכרים על פני שלפוחית השתן באמצעות מבנים ארוכים דמויי שיער הנקראים פילי. פילי אלו הם כמו 'סקוטש' המאפשרים לחיידקים להיצמד לרקמות ובכך לשגשג ולגרום לזיהום. ה בקטריה לפיכך, הפילי חשובים מאוד והסוכר שאליו הם מתחברים הוא מסוגים שונים אי - קולי. רואים שהוא מעדיף סוכר מסוים שנקרא מנוז. החוקרים יצרו גרסה שעברה שינוי כימי של מנוז, שנקראת מנוזיד וכאשר הם שחררו את המנוסידים הללו, החיידקים דרך הפילי תפסו במקום מולקולות מנוזידים, ומכאן שהם נסחפו מכיוון שהמנוזידים הללו היו מולקולות בזרימה חופשית, ולבסוף נשטפו עם שתן. הסוכר גלקטוז נצמד לחלבונים דביקים בקצה הפילי של החיידק. באופן דומה, חוקרים ייצרו גלקטוזיד נגד גלקטוז זה ואחרי שהתייחסו גלקטוזיד לגלקטוז, החיידקים נצמדו לגלקטוזיד במקום לגלקטוז המעוגן בדרכי השתן. ה בקטריה התבדה! כדי לבדוק את המשמעות של גלקטוזיד, פעם אחת אי - קולי. הוזרק לעכברים, גלקטוזיד או הוזרק פלצבו. נראה שמספר החיידקים בשלפוחית השתן והכליה ירד באופן משמעותי. שני הטיפולים הללו יחד היו המשפיעים ביותר, כאשר חיידקים בשלפוחית השתן נפלו פי כמה ובכליות הם כמעט הושמדו.
לשני מעכבים שונים אלו יש אפקט טיפולי סינרגטי שכן שני התהליכים הללו מעורבים בתהליך ההתקשרות במהלך ההדבקה. הפילי החיידקים הנצמדים למאנוז ממלאים תפקיד חשוב בשלפוחית השתן, בעוד שהפילי המחוברים לגלקטוז חשובים יותר בכליות. לא לתת לחיידקים הנצמדים לסוכרים אלה יכול לעזור להילחם בזיהום בשלפוחית השתן ובכליות. מחקר זה, שפורסם ב הליכים של האקדמיה הלאומית למדע של ארה"ב הוא מעודד ומציע גישה חדשה של מולקולת 'פיתוי' כדי להערים על חיידקים ולשטוף אותם מהמערכת. הפילוס אשר שימשו כמטרה במחקר זה נמצאים ברוב הזנים של חיידק E. coli.וגם בחיידקים אחרים. באופן תיאורטי, טיפול במנוסייד יכול לסלק חיידקים רבים אחרים, בדיוק כמו שנוגדן הורג חיידקים נוספים יחד עם המטרה. אבל זה יכול לגרום לחוסר איזון ולהוביל לצמיחה של חיידקים מזיקים והרס של חיידקים טובים. כדי להבין את האירועים מדדו החוקרים את הרכב המיקרוביום של המעי לאחר טיפול במנוזיד זה. הייתה לה השפעה מינימלית על חיידקי מעיים אחרים שלא היו אחראים לדלקות בדרכי השתן. זאת בניגוד מוחלט לשינויים המסיביים בשפע של מינים מיקרוביאליים רבים שנראו לאחר טיפול בזיהום חיידקי באנטיביוטיקה.
מקווה מאוד לעתיד
עם זאת, זן החיידקים לא הוסר לחלוטין, התוצאות מבטיחות בכל זאת. מכיוון שהחיידקים אינם מסוגלים להישאר בגוף, סביר להניח שהוא יניע עמידות מכיוון שבניגוד לאנטיביוטיקה, התרופה לא תאלץ חיידקים למות או לפתח עמידות כדי לשרוד. המטרה הסופית היא לנהל ולמנוע את הבעיה הנפוצה של דלקות חוזרות בדרכי השתן על ידי מתן חלופה לאנטיביוטיקה. זה מניח רלוונטיות גבוהה בגלל המשבר העולמי של עמידות אנטיבקטריאלית. ממצאים אלה הוכחו עד כה בעכברים ובדיקות אנושיות הן התוכנית כעת. מכיוון שהצעד הראשון של חיידקים גורמי מחלות רבים הוא לקשור סוכר על משטח בתוך הגוף, גישה זו יכולה להיות מיושמת על פתוגנים אחרים מלבד החיידק. על ידי זיהוי חלבונים כאלה שהחיידקים עשויים להשתמש בהם כדי להיצמד לאתרים ספציפיים, אנחנו אמורים להיות מסוגלים לעצב תרכובות כדי לעכב את הקישור שלהם. עם זאת, לפני שהגלקטוזיד נכנס לניסויים בבני אדם, יש צורך במחקר נוסף כדי להראות שהוא אינו רעיל ויכול להיספג במחזור הדם כשהוא נלקח דרך הפה. עם זאת, זהו צעד חשוב לקראת פיתוח חלופות לאנטיביוטיקה. מכיוון שמנוזיד אינו אנטיביוטיקה, ניתן להשתמש בו גם לטיפול בדלקות UTI הנגרמות על ידי זני חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. חברה בשם Fimbrion Therapeutics - שהוקמה במשותף על ידי הכותבים הראשיים של מחקר זה - מפתחת מנוזידים ותרופות אחרות כטיפול פוטנציאלי עבור UTIs. פימבריון עובדת עם ענקית התרופות GlaxoSmithKline על הפיתוח הפרה-קליני של מנואזידים לשימוש במאבק נגד UTI בבני אדם.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
Kalas V et al. 2018. גילוי מבוסס מבנה של ליגני FmlH גליקומימטיים כמעכבים של הידבקות חיידקים במהלך זיהום בדרכי השתן. PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים. https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115
