研究揭示了对抗尿路感染的潜在新策略
确定在尿路感染期间发生的动态事件(UTI)揭示了一种应对这种情况的新潜在策略,这是最常见的感染类型。贝勒医学院和华盛顿大学医学院的研究人员发现,在UTI期间发生的事件序列在旨在消除细菌的反应与最小化在此过程中可能发生的组织损害的反应之间保持了微妙的平衡。
NRF2途径是通过调节组织的潜在损害和消除的潜在损害,这是导致这种平衡的关键因素细菌。用FDA批准的,抗炎药富马酸二甲酯(DMF)治疗UTI的动物模型,已知的NRF2激活剂降低软组织挫伤和细菌负担,打开了DMF将来可以用来管理这种情况的可能性。该研究出现在期刊细胞报告。
“尿路感染不仅很常见,而且通常是复发的,并且倾向于引起抗生素耐药细菌,这是一种严重的医学关注,”在华盛顿大学医学院。
“超过85%的UTI是由尿道病引起的大肠杆菌(UPEC),可以附着在膀胱内部的上皮细胞表面,称为尿路上皮细胞。进入尿路上皮细胞,在那里它们繁殖。在当前的研究中,我们研究了尿路上皮细胞如何抵抗UPEC的侵袭和增殖,同时保持其完整性,这对于适当的膀胱功能至关重要。”
反应的动态平衡
迈索尔卡尔(Mysorekar),乔希(Joshi)及其同事与在实验室中生长的尿路上皮细胞一起工作发现,精确的事件序列随后侵入了尿路上皮细胞。首先,在感染后的凌晨,尿路上皮细胞通过产生活性氧(ROS),高度活性化合物杀死细菌。但是,如果持续,ROS也会损坏尿路上皮细胞,这对膀胱会有害。
乔希说:“我们发现,ROS的积累激活了尿路上皮细胞中的抗ros反应,称为NRF2途径,从而最大程度地减少了损害过量的ROS可能会导致尿路上皮细胞。”
NRF2蛋白位于与另一种称为KEAP1的蛋白结合的细胞的细胞质中。乔希说:“当ROS达到一定水平时,NRF2与KEAP1分离,进入细胞的细胞核,在该细胞核中激活一系列基因。其中一些基因产生了阻断ROS的蛋白质,有些基因限制了炎症。”
乔希说:“有趣的是,NRF2基因之一是RAB27B,它促进了从尿路上皮细胞中消除UPEC。”“这些协调的事件共同介导了UPEC的消除,同时保留了细菌攻击的细胞的完整性。”
与UPEC打击的潜在潜在方式
了解遵循UPEC感染后的过程显示出了应对这种情况的潜在新策略。乔希说:“我们了解到,活跃的NRF2都参与了中和ROS,这有助于保护尿路上皮细胞,并消除了UPEC。”“这些发现表明,激活NRF2(例如DMF)的药物可能有助于清除感染。”
DMF经FDA批准为治疗炎症状况,例如通过抑制炎症反应来治疗多发性硬化症。
“使用UTI的动物模型,我们表明DMF激活的NRF2治疗抑制了免疫反应,限制了细菌对尿路上皮造成的损害水平细胞,并促进了Rab27b的激活,从膀胱中去除细菌,”迈索尔卡尔说。“我们的发现支持进一步探索这种方法作为对UTI的潜在治疗方法。”
妇女倾向于复发性UTI,这会导致慢性炎症,广泛的膀胱粘膜损伤和慢性感染。持续的抗生素治疗也会对微生物组,身体的“好细菌”产生负面影响,并促进抗生素耐药细菌。
贝勒(Baylor)分子病毒学和微生物学教授迈索雷卡(Mysorekar)说:“这项工作最令人兴奋的部分是确定一种基于感染并减少炎症的非抗生素疗法。”“尽管在到达诊所之前需要大量工作,但DMF的治疗有可能帮助数百万受这种情况影响的妇女。”
这项工作的其他贡献者包括艾米·莫拉(Amy Mora)和保罗·A·费尔德(Paul A. Felder),前任华盛顿大学医学院。
进一步探索