Senyawa berbasis gula dapat mengarah pada cara untuk melewati resistensi antibiotik – ScienceDaily

Senyawa berbasis gula dapat mengarah pada cara untuk melewati resistensi antibiotik – ScienceDaily


Separuh dari semua wanita akan mengalami rasa sakit dan terbakar karena infeksi saluran kemih (ISK) pada suatu saat dalam hidup mereka. Sebagian besar infeksi tersebut dapat berhasil diobati dengan antibiotik, tetapi resistensi antibiotik – kemampuan bakteri untuk menahan antibiotik – adalah masalah yang berkembang.

Sekarang, para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis melaporkan mereka telah menemukan cara untuk mengobati ISK tanpa menggunakan antibiotik, setidaknya pada tikus. Studi ini diterbitkan 5 Maret di Prosiding National Academy of Sciences.

“Jutaan wanita setiap tahun menderita ISK, dan mereka semakin sulit diobati,” kata rekan penulis senior Scott J. Hultgren, PhD, Profesor Mikrobiologi Molekuler Helen L. Stoever. “Kami telah menunjukkan bahwa hanya dengan memblokir bakteri agar tidak menempel ke saluran kemih tikus, kami dapat mengobati infeksi. Ini adalah cara baru untuk mengatasi masalah resistensi antibiotik.”

Bakteri Escherichia coli (E. coli) menyebabkan 80 persen ISK, menyebabkan nyeri saat buang air kecil. Bakteri tersebut kemudian kadang-kadang menyebar ke ginjal, menyebabkan sakit punggung dan demam. Dalam kasus yang jarang terjadi, mereka menyebar ke darah, komplikasi yang berpotensi mematikan.

Seringkali, ISK dapat dibersihkan dengan antibiotik, tetapi 10 hingga 20 persen kasus tidak merespons obat lini pertama saat ini. Hultgren dan rekan-rekannya sedang mengerjakan alternatif yang akan mencegah bakteri menyebabkan penyakit, yang dapat membantu mengurangi ketergantungan pada antibiotik.

E. coliLangkah pertama penyebab ISK adalah menempelkan gula pada permukaan kandung kemih dengan struktur panjang seperti rambut yang disebut pili. Hultgren dan rekan penulis senior James W. Janetka, PhD, seorang profesor biokimia dan biofisika molekuler, sebelumnya menciptakan mannosida, mengubah bentuk gula yang disebut mannose, yang disukai bakteri daripada gula khas di dinding kandung kemih. Saat tikus dengan ISK diberi mannosida, yaitu E. coli di dalam kandung kemih mereka menangkap molekul-molekul itu dan tersapu.

Baru-baru ini, Matthew Conover, PhD, seorang peneliti postdoctoral di lab Hultgren, dan rekannya menunjukkan hal itu E. coli juga dapat menempel ke galaktosa, molekul gula lain yang ditemukan di jaringan kemih.

Vasilios Kalas, seorang mahasiswa MD / PhD di lab Hultgren, bekerja sama dengan Janetka untuk merancang dan menyaring bentuk modifikasi galaktosa yang dikenal sebagai galaktosida untuk menemukan versi yang melekat kuat pada protein perekat di ujung pili bakteri. Menggunakan foto sinar-X dari galaktosida yang terikat pada protein perekat sebagai panduan, mereka mensintesis versi yang lebih lengket dari molekul-molekul ini. Kemudian, mereka mengadu setiap galaktosida baru melawan galaktosa dalam sebuah kompetisi untuk melihat mana yang paling cocok dengan protein bakteri. Galaktosida yang mengalahkan galaktosa mungkin dapat berfungsi sebagai umpan, mereka beralasan, menipu bakteri untuk menangkap galaktosida mengambang alih-alih galaktosa yang berlabuh di saluran kemih.

Para peneliti mempelajari apakah galaktosida dapat membantu mengobati ISK. Mereka menyuntik E. coli ke dalam kandung kemih tikus dan kemudian memberi tikus itu galaktosida atau plasebo. Jumlah bakteri dalam kandung kemih dan ginjal tikus yang diberi galaktosida turun hingga seratus kali lipat.

Ketika tikus diobati secara bersamaan dengan mannosida dan galaktosida, bakteri di kandung kemih mereka turun seribu kali lipat, dan bakteri di ginjal mereka hampir dibasmi.

“Kami menunjukkan bahwa kami dapat memberikan dua inhibitor berbeda dan melihat efek terapi sinergis,” kata Kalas, penulis pertama makalah tersebut. “Data menunjukkan bahwa kedua jenis pili berperan dalam perlekatan selama infeksi.”

Pilus yang menempel pada manosa berperan lebih besar di kandung kemih, sedangkan pilus yang mengenali galaktosa tampaknya lebih penting di ginjal. Kegagalan upaya bakteri untuk menangkap kedua gula dapat menargetkan infeksi kandung kemih dan ginjal yang tidak rumit dan serius.

Obat yang merusak kemampuan bakteri untuk tinggal di dalam tubuh cenderung tidak mendorong resistensi karena, tidak seperti antibiotik, obat itu tidak akan memaksa bakteri untuk mati atau mengembangkan resistensi untuk bertahan hidup, kata para peneliti.

“Kami tidak membunuh mereka, kami hanya membantu mengusir mereka dari lingkungan tertentu yang dapat menyebabkan kerusakan,” kata Kalas.

Para peneliti juga menunjukkan bahwa galaktosida mencegah protein perekat bakteri menempel pada jaringan ginjal manusia.

Sebelum galaktosida dapat memasuki percobaan pada manusia, pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk menunjukkan bahwa itu tidak beracun dan dapat diserap ke dalam sirkulasi ketika diminum. Namun demikian, para peneliti yakin mereka telah mengambil langkah penting untuk mengembangkan alternatif pengganti antibiotik.

“Dengan makalah ini, kami sekarang telah berhasil menargetkan dua interaksi protein-gula yang berbeda dengan strategi yang terbukti,” kata Janetka. “Langkah pertama bagi banyak bakteri penyebab penyakit adalah mengikat gula pada permukaan tubuh, jadi pendekatan hemat antibiotik yang sama ini dapat diterapkan pada patogen lain selain E. coli. Jika kami dapat mengidentifikasi protein perekat lain yang digunakan bakteri untuk menempel pada situs tertentu dalam tubuh manusia, dalam banyak kasus kami harus dapat merancang senyawa untuk menghambat pengikatannya. “

Hultgren dan Janetka mendirikan perusahaan, Fimbrion Therapeutics, dengan Thomas M. Hooton, MD, dari Fakultas Kedokteran Universitas Miami, untuk mengembangkan mannosida dan obat lain sebagai terapi potensial untuk ISK. Fimbrion bekerja sama dengan GlaxoSmithKline dalam pengembangan praklinis mannosida untuk digunakan dalam memerangi ISK pada manusia.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran HK

Author Image
adminProzen