La mitad de todas las mujeres experimentarán el dolor y el ardor de una infección del tracto urinario UTI en algún momento de sus vidas. La mayoría de estas infecciones se pueden tratar con éxito con antibióticos, pero la resistencia a los antibióticos, la capacidad de las bacterias para resistir los antibióticos- es un problema creciente
Ahora, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis informan que han encontrado una forma de tratar las infecciones urinarias sin usar antibióticos, al menos en ratones. El estudio se publica el 5 de marzo en Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Millones de mujeres cada año sufren infecciones urinarias, y cada vez son más difíciles de tratar", dijo el coautor principal Scott J. Hultgren, PhD, Profesor de Microbiología Molecular de Helen L. Stoever. "Hemos demostrado que simplementeAl impedir que las bacterias se adhieran a las vías urinarias de los ratones, podemos tratar la infección. Esta es una nueva forma de abordar el problema de la resistencia a los antibióticos ".
La bacteria Escherichia coli E. coli causa el 80 por ciento de las infecciones urinarias, lo que lleva a orinar dolorosa y ardiente.La bacteria a veces viaja a los riñones, causando dolor de espalda y fiebre.En casos raros, se propagan a la sangre, una complicación potencialmente letal.
A menudo, las infecciones urinarias se pueden eliminar con antibióticos, pero del 10 al 20 por ciento de los casos no responden a los medicamentos de primera línea actuales. Hultgren y sus colegas están trabajando en una alternativa que evite que las bacterias causen enfermedades, lo que puede ayudar a reducirdependencia de antibióticos.
E. coli el primer paso para causar infecciones del tracto urinario es adherirse a los azúcares en la superficie de la vejiga con estructuras largas y peludas llamadas pili. Hultgren y su coautor James W. Janetka, PhD, profesor asociado de bioquímica y biofísica molecular,manósidos previamente creados, formas modificadas de un azúcar llamado manosa, que las bacterias favorecen sobre los azúcares típicos en la pared de la vejiga. Cuando los ratones con infecciones urinarias recibieron los manosósidos, el E. coli en sus vejigas agarraron esas moléculas y fueron barridas.
Recientemente, Matthew Conover, PhD, investigador postdoctoral en el laboratorio de Hultgren, y sus colegas demostraron que E. coli también puede adherirse a la galactosa, otra molécula de azúcar que se encuentra en los tejidos urinarios.
Vasilios Kalas, un estudiante de doctorado / doctorado en el laboratorio de Hultgren, trabajó en colaboración con Janetka para diseñar y detectar formas modificadas de galactosa conocidas como galactósidos para encontrar versiones que se unan firmemente a las proteínas adhesivas al final de las bacterias de la bacteria. Usar Xen forma de rayos instantáneos de galactósidos unidos a la proteína adhesiva como guía, sintetizaron versiones aún más pegajosas de estas moléculas. Luego, enfrentaron cada nuevo galactósido contra la galactosa en una competencia para ver cuál se adhiere mejor a la proteína bacteriana. Los galactósidos que superan a la galactosa puedenrazonaron, engañando a las bacterias para que atraparan un galactósido flotante en lugar de una galactosa anclada en el tracto urinario.
Los investigadores estudiaron si un galactósido podría ayudar a tratar una infección urinaria. Inyectaron E. coli en las vejigas de los ratones y luego les dio a los ratones el galactósido o un placebo. El número de bacterias en las vejigas y los riñones de los ratones que recibieron galactosido disminuyó hasta cien veces.
Cuando los ratones fueron tratados simultáneamente con un manosido y el galactósido, las bacterias en sus vejigas cayeron mil veces, y las bacterias en sus riñones casi fueron erradicadas.
"Mostramos que podemos administrar dos inhibidores diferentes y ver un efecto terapéutico sinérgico", dijo Kalas, el primer autor del artículo. "Los datos sugieren que ambos tipos de pili juegan un papel en el apego durante la infección".
El pilus que se adhiere a la manosa juega un papel más importante en la vejiga, mientras que el pilus que reconoce la galactosa parece ser más importante en los riñones. Frustrar los intentos de la bacteria de captar ambos azúcares podría atacar infecciones de vejiga y riñones no complicadas y graves.
Un medicamento que debilita la capacidad de las bacterias para permanecer en el cuerpo tiene menos probabilidades de generar resistencia porque, a diferencia de los antibióticos, no forzaría a las bacterias a morir o desarrollar resistencia para sobrevivir, dijeron los investigadores.
"No los estamos matando, solo estamos ayudando a expulsarlos de ciertos entornos donde pueden hacer daño", dijo Kalas.
Los investigadores también demostraron que el galactósido evitó que la proteína adhesiva de la bacteria se adhiriera al tejido renal humano.
Antes de que el galactósido pueda ingresar a los ensayos en humanos, se necesita más trabajo para demostrar que no es tóxico y que puede ser absorbido por la circulación cuando se toma por vía oral. Sin embargo, los investigadores confían en que han dado un paso importante hacia el desarrollo de alternativas a los antibióticos.
"Con este documento, ahora hemos dirigido con éxito dos interacciones diferentes de azúcar-proteína con una estrategia probada", dijo Janetka. "El primer paso para muchas bacterias que causan enfermedades es unir un azúcar en la superficie del cuerpo, así que esto mismoEl enfoque de ahorro de antibióticos podría aplicarse a otros patógenos además E. coli . Si podemos identificar otras proteínas adhesivas que las bacterias usan para adherirse a sitios específicos en el cuerpo humano, en muchos casos deberíamos poder diseñar compuestos para inhibir su unión ".
Hultgren y Janetka cofundaron una compañía, Fimbrion Therapeutics, con Thomas M. Hooton, MD, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Miami, para desarrollar manosidos y otras drogas como posibles terapias para la infección urinaria. Fimbrion está trabajando con GlaxoSmithKline en eldesarrollo preclínico de manosidos para su uso en la lucha contra las infecciones urinarias 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 puede ser editado por estilo y longitud.
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