治疗尿路感染的抗生素替代品

研究人员报告了一种无需使用抗生素即可治疗小鼠尿路感染 (UTI) 的新方法

A 尿道感染 (UTI) 是泌尿系统任何部分的感染 – 肾脏、输尿管、膀胱或尿道。大多数此类感染会攻击并影响下尿路，即膀胱和尿道。尿路感染是由微生物引起的，通常是生活在肠道中的细菌，然后扩散到尿道。它是最常见和复发的细菌感染类型，任何年龄或性别的人都可能患上尿路感染。据估计，每年有近 100 亿人感染尿路感染，其中近 80% 的尿路感染是由 菌 大肠杆菌（E.Coli）. 这些细菌在肠道中无害地生活，但可以扩散到泌尿道的开口和膀胱，在那里它们会引起问题。 尿路感染在自然界中是反复发作的，因为来自肠道的细菌种群不断地用致病细菌填充泌尿道。 症状包括排尿时疼痛和烧灼感，这些细菌也可能传播到肾脏，引起疼痛和发烧，甚至可能进入血液。 这种细菌感染是通过使用称为抗生素的口服药物来治疗的。 不幸的是，医生已经用完了治疗此类感染的口服抗生素，这主要是因为引起这些感染的细菌对这些抗生素的抵抗力日渐增强，因此今天药房提供的大多数抗生素都不再有效。 抗生素 耐药性在全球范围内呈上升趋势，其中一个清楚地表明我们失败的例子是大肠杆菌耐药菌株的增加，因为它是导致大多数尿路感染的原因。 在这种情况下，当感染发生时，首先使用抗生素进行治疗，但当它一次又一次发生时，10% 到 20% 的病例对以前使用的抗生素没有反应。 为了治疗复发性尿路感染，医生别无选择，只能开出较旧的、效果较差的抗生素，或者他们不得不将药物注射到血液中，因为通过口腔服用的口服剂量不再有效。

尿路感染的替代药物

A 新 美国圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员进行的研究展示了一种不使用抗生素治疗尿路感染的新方法。主要目标是阻止细菌粘附或附着在尿道上，从而治疗 感染 使这种方法成为解决尿路感染和抗生素耐药性问题的全新方法，并为我们提供替代对抗生素的依赖。当引起尿路感染时，细菌 E。大肠杆菌首先，利用称为菌毛的长而毛发状的结构来锁住膀胱表面的糖。这些菌毛就像“魔术贴”一样，可以让细菌粘附在组织上，从而繁殖并引起感染。这 菌 因此，菌毛非常重要，并且它们所连接的糖有多种类型。 E. Coli。 人们认为它偏爱一种叫做甘露糖的特殊糖。研究人员创造了一种经过化学修饰的甘露糖，称为甘露糖苷，当他们释放这些甘露糖苷时，细菌通过菌毛抓住甘露糖苷分子，因此它们被冲走，因为这些甘露糖苷是自由流动的分子，最终被尿液冲走。半乳糖附着在细菌菌毛末端的粘附蛋白上。同样，研究人员针对这种半乳糖制备了半乳糖苷，并将半乳糖苷与半乳糖进行核对后，细菌附着在半乳糖苷上，而不是尿道锚定的半乳糖上。这 菌 被骗了！为了测试半乳糖苷的重要性，一旦 大肠杆菌 给小鼠注射半乳糖苷或安慰剂。 可以看出膀胱和肾脏中的细菌数量显着下降。 这两种治疗方法加在一起是最有效的，膀胱中的细菌减少了许多倍，肾脏中的细菌几乎被根除。

这两种不同的抑制剂具有协同治疗作用，因为这两个过程都参与了感染期间的附着过程。 附着在甘露糖上的细菌菌毛在膀胱中起重要作用，而附着半乳糖的菌毛在肾脏中更为重要。 不让细菌附着在这些糖上可以帮助抵抗膀胱和肾脏的感染。 这项研究发表在 美国国家科学院院刊 令人鼓舞并提出了一种新的“诱饵”分子方法来欺骗细菌并将它们从系统中清除。 在本研究中用作靶标的菌毛存在于大多数菌株中 E。大肠杆菌. 以及其他细菌。 从理论上讲，甘露糖苷处理可以清除许多其他细菌，就像抗体杀死目标细菌一样。 但这会导致不平衡并导致有害细菌的生长和有益细菌的破坏。 为了了解这些事件，研究人员测量了这种甘露糖苷处理后肠道微生物组的组成。 它对其他不引起 UTI 的肠道细菌影响很小。 这与在用抗生素治疗细菌感染后看到的许多微生物物种丰度的巨大变化形成鲜明对比。

对未来很有希望

虽然，细菌菌株并没有完全消除，但结果仍然是有希望的。 由于细菌无法留在体内，因此不太可能产生耐药性，因为与抗生素不同，该药物不会迫使细菌死亡或产生耐药性以求生存。 最终目标是通过提供抗生素的替代品来管理和预防复发性尿路感染的常见问题。 由于全球抗菌素耐药性危机，这具有高度相关性。 迄今为止，这些发现已在小鼠身上得到证实，现在计划进行人体测试。 由于许多致病细菌的第一步是在体内表面结合糖，因此这种方法可以应用于除病原体外的其他病原体 E。大肠杆菌. 通过识别细菌可能用来附着在特定位点的蛋白质，我们应该能够设计化合物来抑制它们的结合。 然而，在半乳糖苷进入人体试验之前，还需要进一步的研究来证明它没有毒性，口服时可以被吸收到循环中。 尽管如此，这是朝着开发抗生素替代品迈出的重要一步。 由于甘露糖苷不是抗生素，因此它也有可能用于治疗由耐抗生素的细菌菌株引起的尿路感染。 由这项研究的主要作者共同创立的一家名为 Fimbrion Therapeutics 的公司正在开发甘露糖苷和其他药物作为 UTI 的潜在疗法。 Fimbrion 正在与制药巨头葛兰素史克合作进行甘露糖苷的临床前开发，用于对抗人类 UTI。

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来源（S）

卡拉斯 V 等。 2018. 基于结构的糖模拟 FmlH 配体作为尿路感染期间细菌粘附抑制剂的发现。 诉讼中的国家科学院院士。 DOI： https://doi.org/10.1073/pnas.1720140115

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