Las infecciones del tracto urinario ITU se encuentran entre las infecciones más comunes y tienden a reaparecer una y otra vez, incluso cuando se tratan. La mayoría de las infecciones urinarias son causadas por E. coli que viven en el intestino y se diseminan al tracto urinario.
Un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis descubrió que un señuelo molecular puede apuntar y reducir estas bacterias que causan UTI en el intestino. Con un grupo más pequeño de bacterias que causan enfermedades en el intestino, según elinvestigadores, el riesgo de tener una infección urinaria disminuye.
"El objetivo final de nuestra investigación es ayudar a los pacientes a controlar y prevenir el problema común de las infecciones urinarias recurrentes y al mismo tiempo ayudar a abordar la crisis mundial de resistencia a los antimicrobianos", dijo Scott J. Hultgren, PhD, HelenL. Stoever, profesor de microbiología molecular y autor principal del estudio. "Este compuesto puede proporcionar una forma de tratar las infecciones urinarias sin el uso de antibióticos".
El estudio se publica el 14 de junio en Naturaleza .
Cerca de 100 millones de personas en todo el mundo adquieren infecciones urinarias cada año y, a pesar del tratamiento con antibióticos, aproximadamente una cuarta parte desarrolla otra infección similar en seis meses. Las infecciones urinarias causan dolor al orinar, ardor y la necesidad frecuente de orinar. En casos graves, la infección puede propagarsea los riñones y luego al torrente sanguíneo, donde puede poner en peligro la vida.
La mayoría de las infecciones urinarias son causadas por E. coli que viven inofensivamente en el intestino. Sin embargo, cuando se eliminan en las heces, las bacterias pueden extenderse a la abertura del tracto urinario y hasta la vejiga, donde pueden causar problemas. La sabiduría convencional sostiene que las infecciones urinarias recurren con frecuencia porque las poblaciones bacterianasdel intestino están volviendo a sembrar continuamente el tracto urinario con bacterias que causan enfermedades.
Hultgren, la estudiante de posgrado Caitlin Spaulding y sus colegas razonaron que si podían reducir el número de peligrosos E. coli en el intestino, podrían reducir la probabilidad de desarrollar una infección urinaria y posiblemente prevenir algunas infecciones recurrentes.
Primero, los investigadores identificaron genes que E. coli necesidad de sobrevivir en el intestino. Un conjunto de genes codificados para una especie de pilus, un apéndice con forma de pelo en la superficie de E. coli que permite que las bacterias se adhieran a los tejidos, como el velcro molecular. Sin este pilus, las bacterias no prosperan en el intestino.
Estudios anteriores encontraron que el pilus identificado se adhiere a un azúcar llamado manosa que se encuentra en la superficie de la vejiga. Agarrar los receptores de manosa en la vejiga con el pilus permite que las bacterias eviten ser arrastradas cuando una persona orina. Bacteriasque carecen de este pilus no pueden causar infecciones urinarias en ratones.
Anteriormente, Hultgren y el coautor, James W.Janetka, PhD, profesor asociado de bioquímica y biofísica molecular en la Universidad de Washington, modificaron químicamente la manosa para crear un grupo de moléculas, llamadas manosidos, que son similares a la manosa pero cambiadas enuna forma en que las bacterias se adhieren a ellos más firmemente con sus pili. Sin embargo, a diferencia de los receptores de manosa, estos manosidos no están adheridos a la pared de la vejiga, por lo que las bacterias que se apoderan de los manósidos 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 unan al intestino, razonaron que el tratamiento con manosidos podría reducir la cantidad de E. coli en el intestino y quizás prevenir la propagación de las bacterias a la vejiga.
Para probar esta idea, introdujeron una cepa de E. coli en las vejigas y el intestino de los ratones para reflejar el patrón observado en las personas. En las mujeres con infecciones urinarias, las mismas bacterias que causan problemas en la vejiga generalmente también se encuentran viviendo en el intestino.
Los investigadores dieron a los ratones tres dosis orales de manosido y luego midieron la cantidad de bacterias en las vejigas y el intestino de los ratones después de la última dosis de manosido. Descubrieron que las bacterias que causan la enfermedad se habían eliminado casi por completo de lavejiga y se redujo cien veces en el intestino, de 100 millones por muestra a 1 millón.
"Si bien no eliminamos por completo esta cepa de bacterias del intestino, los resultados siguen siendo prometedores", dijo Spaulding, el primer autor del artículo. "Reducir la cantidad de bacterias que causan enfermedades en el intestino significa que hay menos disponibles paraentrar en el tracto urinario y causar una infección urinaria. "
El tipo de pilus que estudiaron los investigadores se encuentra en la mayoría de las cepas de E. coli y también algunas especies bacterianas relacionadas. En teoría, el tratamiento con manosidos podría hacer que otras bacterias que viven en el intestino con el mismo tipo de pilus sean eliminadas, al igual que el tratamiento con antibióticos mata las bacterias presentes junto con el objetivo previsto. Eliminación de bacterias inofensivaspotencialmente abre espacio en el intestino para que crezcan microbios más peligrosos. Esto puede resultar en trastornos intestinales, uno de los riesgos conocidos de un amplio tratamiento con antibióticos.
En colaboración con el coautor Jeffrey I. Gordon, MD, el Dr. Robert J. Glaser Distinguished University Professor en la Facultad de Medicina, los investigadores midieron la composición del microbioma intestinal después del tratamiento con manosidos. Encontraron que el tratamiento con manosidos tenía un mínimosobre las bacterias intestinales distintas de las que causan la mayoría de las infecciones urinarias. Esto contrasta con los cambios masivos en la abundancia de muchas especies microbianas que se observan después del tratamiento con antibióticos.
"Este hallazgo es emocionante porque hemos desarrollado un tratamiento que actúa como un bisturí molecular", dijo Spaulding. "Entra y corta específicamente las bacterias de las que desea deshacerse, mientras deja el resto de la comunidad microbianaintacto."
Además, dado que el manósido no es un antibiótico, podría usarse potencialmente para tratar las infecciones urinarias causadas por cepas de bacterias resistentes a los antibióticos, un problema creciente. Las infecciones urinarias representan el 9 por ciento de todos los antibióticos recetados cada año en los Estados Unidos, por lo queLa terapia para UTI que evita los antibióticos podría ayudar a frenar el desarrollo y la propagación de organismos resistentes a los antibióticos.
Las diferencias en anatomía y comportamiento entre ratones y mujeres hacen que los ratones sean un modelo desafiante para probar si la reducción de la carga bacteriana en el intestino en realidad reduce el número de infecciones urinarias repetidas. Para responder a esa pregunta, se necesitan estudios en humanos.
Hultgren cofundó una empresa, Fimbrion Therapeutics, con Janetka y Thomas 'Mac' Hooton, MD, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Miami, para desarrollar manosidos y otros fármacos como posibles terapias para la infección urinaria. Fimbrion está trabajando para identificarun fármaco candidato prometedor para ensayos clínicos en humanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Tamara Bhandari. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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