Mohla by molekula pohlcující železo pomáhat předcházet UTI? Nová očkovací látka slibuje u myší

Ozone layer and eukaryotes show up in the Proterozoic eon | Cosmology & Astronomy | Khan Academy (Smět 2019).

Anonim

Pro většinu invazivních bakterií není močový měchýř příjemným místem.

Ale pro ty, kteří přišli na to, jak zachránit železo od svých hostitelů, je to skvělé místo pro růst a reprodukci. A pro miliony žen ročně to znamená bolestivé, hořící, potenciálně nebezpečné infekce močových cest.

Nyní, v ironickém twist, vědci obrátili, že síla pohlcující železo proti nejčastějším UTI-působící bakterie.

Poprvé zabránily UTI u myší tím, že je očkují stejnými molekulami, které bakterie obvykle používají k zachycení železa a paliva jejich růstu. Výsledky jsou publikovány ve sborníku Národní akademie věd týmem z lékařské fakulty University of Michigan.

Upozorňují na to, že vakcína proti lidskému UTI na základě tohoto přístupu je stále ještě několik let. Úspěch očkování malými molekulami železa, nazvanými siderofory, dláždí cestu dalšímu výzkumu.

Stejný tým předtím hlásil úspěch v prevenci infekcí močových cest použitím vakcíny z bílkovin z bakterií, nazývaných uropatogenní Escherichia coli nebo UPEC. Ani přístup založený na bílkovinách, ani přístup sideroforu neposkytli úplnou ochranu, ale dva přístupy dohromady by mohly.

UPEC způsobuje více než tři čtvrtiny UTI u jinak zdravých žen a bakterie produkují "stealth" siderofory, které se vyhnuly hostitelskému imunitnímu systému a jsou pro ně jedinečné. To činí tyto molekuly dobrými kandidáty na vakcínu bez nezamýšlených následků.

Ve skutečnosti, ve stejném čísle PNAS, tým z Massachusetts Institute of Technology a University of California, Irvine hlásí úspěch v prevenci intestinálních infekcí očkováním myší proti salmonelám pomocí sideroforů vyrobených těmito bakteriemi.

Nejdůležitější problém

S tím, že E. coli získává rezistenci vůči antibiotikům, které mnoho žen užívá k léčbě infekčních infekcí nebo zabraňuje opakovaným výskytům, hledá vakcínu novou naléhavost, říká Harry Mobley, Ph.D., hlavní autor nového článku a předsedkyně Oddělení mikrobiologie a imunologie u UM.

Nedávné zjištění, že brusinkový džus nezabrání tomu, aby UTI přispěla k této naléhavosti.

UTI péče ve Spojených státech stojí více než 3, 5 miliardy dolarů ročně a ovlivňuje polovinu všech žen někdy v jejich životě. Polovina těch, kteří se dostanou, dostane další v příštím roce a přibližně 4 miliony žen trpí průběžnými UTI. Ženy trpící recidivujícími UTI jsou nejpravděpodobnějšími kandidáty na vakcínu, říká první autor a výzkumník Laura Mike, Ph.D.

Mike, Mobley a jejich kolegové hodnotili vliv očkování proti sideroforu několika způsoby. Začali tím, že v nosu myší použili dva různé UPEC stealthové diderófy, několikrát během dvou týdnů.

O týden později aplikovali bakterie UPEC přímo do myších měchýřů, čekali dva dny a pak se podívali na moč, měchýř a ledviny, které se zapojily, když se UTI vymaní z kontroly.

Když byl každý z obou sideroforů podáván jednotlivě, bylo dosaženo mírné ochrany proti UTI. Léčba myší oběma siderofory a nosičovým proteinem zároveň přinesla mnohem větší účinek.

"Účinnost více jsme viděli v ledvinách než v močovém měchýři, což naznačuje, že tento přístup může být nejužitečnější při prevenci pokročilých infekcí močových cest, " říká Mike. "Naším dalším úkolem je vytvoření kombinované vakcíny, která rovněž využívá bílkoviny, které UPEC bakterie používají k vázání železných sideroforů, a testují další pomocné látky, aby zvýšily odpověď."

Tým plánuje rozšířit své studium, aby zjistil, zda mohou chránit před infekcí krevního řečiště nebo bakteriemií, což může způsobit, že někteří trpící UTI vyvinou sepse a zemřou.

Mobley poznamenává, že výzkumníci nenalezli přímé důkazy protilátek, které myši reagovaly na sideroforovou vakcínu. Ale nálezy, včetně podrobného vyšetření močového měchýře a ledvin, jsou v souladu s adaptivní imunitní odpovědí vyplývající z očkování, říká.

Jiné týmy se pokoušely použít siderofory proti UTI, ale nešli tak daleko, jako tým UM. Použití malé molekuly, jako je siderofor proti bakteriálním infekcím, je samo o sobě novým přístupem, poznamenává Mobley.

A říká Mike, protože jiné nebezpečné bakterie vytvářejí své vlastní jedinečné siderofory, přístup by se mohl pokusit za UPEC a Salmonella. Nedávno výzkumní pracovníci UM ukázali, že role sideroforů ve schopnosti "superbug" bakterií nazývaných Klebsiella pneumonia způsobit pneumonii a mnohem horší.

"Použití bílkovin, které se nacházejí na povrchu bakteriálních buněk jako základ pro očkování, může být nedostatečné kvůli variabilitě přesné proteinové struktury, " říká Mobley. "Ale siderofory jsou stejné u většiny gramnegativních enterických bakterií, které způsobují některé z nejhorších infekcí. Je to krok po cestě, ale je to povzbudivé."

menu
menu