Pengobatan dengan umpan molekuler dapat mengurangi infeksi berulang – ScienceDaily

Pengobatan dengan umpan molekuler dapat mengurangi infeksi berulang – ScienceDaily


Infeksi saluran kemih (ISK) adalah salah satu infeksi yang paling umum, dan cenderung kembali lagi dan lagi, bahkan saat dirawat. Sebagian besar ISK disebabkan oleh E. coli yang hidup di usus dan menyebar ke saluran kemih.

Sebuah studi baru dari Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis menemukan bahwa umpan molekuler dapat menargetkan dan mengurangi bakteri penyebab ISK ini di dalam usus. Dengan jumlah bakteri penyebab penyakit yang lebih kecil di usus, menurut para peneliti, risiko terkena ISK menurun.

“Tujuan akhir dari penelitian kami adalah untuk membantu pasien mengelola dan mencegah masalah umum dari infeksi saluran kemih berulang sekaligus membantu mengatasi krisis resistensi antimikroba di seluruh dunia,” kata Scott J. Hultgren, PhD, Helen L. Profesor Mikrobiologi Molekuler Stoever dan penulis senior studi tersebut. “Senyawa ini dapat memberikan cara untuk mengobati ISK tanpa menggunakan antibiotik.”

Studi ini diterbitkan 14 Juni di Alam.

Hampir 100 juta orang di seluruh dunia terkena ISK setiap tahun, dan meskipun sudah diobati dengan antibiotik, sekitar seperempatnya mengembangkan infeksi serupa dalam waktu enam bulan. ISK menyebabkan nyeri, buang air kecil seperti terbakar dan sering ingin buang air kecil. Dalam kasus yang serius, infeksi dapat menyebar ke ginjal dan kemudian aliran darah, yang dapat mengancam nyawa.

Sebagian besar ISK disebabkan oleh E. coli yang hidup tidak berbahaya di dalam usus. Namun, jika dibuang ke dalam tinja, bakteri tersebut dapat menyebar ke lubang saluran kemih dan ke kandung kemih, yang dapat menyebabkan masalah. Kebijaksanaan konvensional berpendapat bahwa ISK sering kambuh karena populasi bakteri dari usus terus-menerus menyebarkan bakteri penyebab penyakit ke saluran kemih.

Hultgren, mahasiswa pascasarjana Caitlin Spaulding, dan rekannya beralasan jika mereka bisa mengurangi jumlah berbahaya E. coli di dalam usus, obat-obatan ini dapat mengurangi kemungkinan mengembangkan ISK dan mungkin mencegah beberapa infeksi berulang.

Pertama, para peneliti mengidentifikasi gen itu E. coli perlu bertahan di usus. Satu set gen yang dikodekan untuk sejenis pilus, embel-embel mirip rambut di permukaan E. coli yang memungkinkan bakteri menempel pada jaringan, seperti velcro molekuler. Tanpa pilus ini, bakteri gagal berkembang biak di usus.

Studi sebelumnya menemukan bahwa pilus yang teridentifikasi menempel pada gula yang disebut manosa yang ditemukan di permukaan kandung kemih. Memegang reseptor manosa di kandung kemih dengan pilus memungkinkan bakteri menghindari tersapu ketika seseorang buang air kecil. Bakteri yang kekurangan pilus ini tidak dapat menyebabkan ISK pada tikus.

Sebelumnya, Hultgren dan rekan penulis, James W. Janetka, PhD, seorang profesor biokimia dan biofisika molekuler di Universitas Washington, memodifikasi mannose secara kimiawi untuk membuat sekelompok molekul, yang disebut mannosides, yang mirip dengan mannose tetapi diubah dalam suatu cara agar bakteri menempel lebih erat dengan pili mereka. Tidak seperti reseptor mannose, mannosida ini tidak melekat pada dinding kandung kemih, sehingga bakteri yang menahan mannosida dan bukan reseptor mannose dibuang bersama urin.

Karena para peneliti menemukan bahwa pilus yang sama ini juga memungkinkan bakteri untuk mengikat di usus, mereka beralasan bahwa pengobatan mannoside dapat mengurangi jumlah bakteri. E. coli di usus dan mungkin mencegah penyebaran bakteri ke kandung kemih.

Untuk menguji gagasan ini, mereka memperkenalkan strain penyebab penyakit E. coli ke dalam kandung kemih dan isi perut tikus untuk mencerminkan pola yang terlihat pada manusia. Pada wanita dengan ISK, bakteri yang sama yang menyebabkan masalah pada kandung kemih biasanya juga ditemukan hidup di usus.

Para peneliti memberi tikus tiga dosis oral mannoside, dan kemudian mengukur jumlah bakteri di kandung kemih dan usus tikus setelah dosis terakhir mannoside. Mereka menemukan bahwa bakteri penyebab penyakit hampir seluruhnya dihilangkan dari kandung kemih dan berkurang seratus kali lipat di usus, dari 100 juta per sampel menjadi 1 juta.

“Meskipun kami tidak sepenuhnya menghilangkan jenis bakteri ini dari usus, hasilnya masih menjanjikan,” kata Spaulding, penulis pertama makalah tersebut. “Mengurangi jumlah bakteri penyebab penyakit di usus berarti ada lebih sedikit yang tersedia untuk memasuki saluran kemih dan menyebabkan ISK.”

Jenis pilus yang dipelajari para peneliti ditemukan di sebagian besar galur E. coli dan beberapa spesies bakteri terkait juga. Secara teori, pengobatan mannosida dapat menyebabkan bakteri lain yang hidup di usus dengan jenis pilus yang sama tersapu, seperti pengobatan antibiotik membunuh bakteri pengamat bersama dengan target yang dituju. Menghilangkan bakteri yang tidak berbahaya berpotensi membuka ruang di usus untuk mikroba yang lebih berbahaya untuk tumbuh. Hal ini dapat menyebabkan gangguan usus, salah satu risiko yang diketahui dari pengobatan antibiotik secara luas.

Bekerja sama dengan penulis bersama Jeffrey I. Gordon, MD, Profesor Universitas Terhormat Dr. Robert J. Glaser di Fakultas Kedokteran, para peneliti mengukur komposisi mikrobioma usus setelah pengobatan mannosida. Mereka menemukan bahwa pengobatan mannosida memiliki efek minimal pada bakteri usus selain yang menyebabkan sebagian besar ISK. Hal ini sangat kontras dengan perubahan besar-besaran dalam kelimpahan banyak spesies mikroba yang terlihat setelah pengobatan dengan antibiotik.

“Penemuan ini menarik karena kami telah mengembangkan terapi yang bertindak seperti pisau bedah molekuler,” kata Spaulding. “Ini masuk dan secara khusus menghilangkan bakteri yang ingin Anda singkirkan, sementara sisa komunitas mikroba tetap utuh.”

Selain itu, karena mannoside bukanlah antibiotik, mannosida berpotensi dapat digunakan untuk mengobati ISK yang disebabkan oleh strain bakteri yang kebal antibiotik, masalah yang berkembang. UTI menyumbang 9 persen dari semua antibiotik yang diresepkan setiap tahun di Amerika Serikat, jadi terapi untuk UTI yang menghindari antibiotik dapat membantu mengekang perkembangan dan penyebaran organisme yang kebal antibiotik.

Perbedaan anatomi dan perilaku antara tikus dan perempuan menjadikan tikus model yang menantang untuk menguji apakah mengurangi beban bakteri di usus benar-benar mengurangi jumlah ISK berulang. Untuk menjawab pertanyaan itu, diperlukan penelitian manusia.

Hultgren telah bersama-sama mendirikan perusahaan, Fimbrion Therapeutics, dengan Janetka dan Thomas ‘Mac’ Hooton, MD, dari Fakultas Kedokteran Universitas Miami, untuk mengembangkan mannosida dan obat lain sebagai terapi potensial untuk ISK. Fimbrion sedang berupaya mengidentifikasi obat kandidat yang menjanjikan untuk uji klinis pada manusia.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran HK

Author Image
adminProzen