Miliona njerëz në SHBA dhe në mbarë botën vuajnë çdo vit nga infeksionet e traktit urinar. Disa grupe janë veçanërisht të prirur për UTI kronikeduke përfshirë gra, të rritur të moshuar dhe disa veteranë.
Këto infeksione zakonisht trajtohen me antibiotikë, por përdorimi i tepërt i këtyre droga mund t'i bëjnë mikrobet që synojnë rezistente dhe të ulin efektivitetin e barnave.
Për të zgjidhur këtë problem të UTI-ve kronike dhe rezistencës ndaj antibiotikëve, ne kombinuam ekspertizën tonë në mikrobiologjidhe inxhinieri për të krijuar një material të gjallë që strehon një tendosje specifike të dobishme E. coli. Hulumtimi ynë tregon se Bakteret “e mira” të çliruara nga kjo biomaterial mund të konkurrojë me bakteret “të këqija” për lëndë ushqyese dhe të fitojë, duke reduktuar në mënyrë dramatike numrin e mikrobeve që shkaktojnë sëmundje.
Me zhvillim të mëtejshëm, ne besojmë se kjo teknikë mund të ndihmojë në menaxhimin e UTI-ve të përsëritura që nuk i përgjigjen antibiotikëve.
Sjellja e baktereve në fshikëz
Për mikrobet që jetojnë te njerëzit, lëndët ushqyese janë të kufizuara dhe prania e tyre ndryshon midis pjesëve të ndryshme të trupit. Bakteret duhet të konkurrojnë me mikrobet e tjera dhe pritës për të marrë lëndë ushqyese thelbësore. Duke marrë lëndë ushqyese në dispozicion, bakteret e dobishme mund ndaloni ose ngadalësoni rritjen e baktereve të dëmshme. Kur bakteret e dëmshme janë të uritur për lëndë ushqyese të rëndësishme, ato nuk janë në gjendje të arrijnë një numër mjaft të lartë për të shkaktuar sëmundje.
Megjithatë, dërgimi i baktereve të dobishme në fshikëz për të parandaluar UTI-të në sfidë. Së pari, këto baktere të dobishme mund të kolonizohen natyrshëm vetëm tek njerëzit që janë në pamundësi për të zbrazur plotësisht fshikëzën e tyrenjë gjendje e quajtur mbajtje urinare. Edhe në mesin e këtyre pacientëve, sa kohë këto baktere mund të kolonizojnë fshikëzën e tyre ndryshon shumë.
Metodat aktuale për dërgimin e baktereve në fshikëz janë invazive dhe kërkojnë futja e përsëritur e kateterit. Edhe kur bakteret lëshohen me sukses në fshikëz, urina do t'i nxjerrë jashtë këto mikrobet sepse nuk mund të ngjiten në murin e fshikëzës.
Ky imazh mikroskopik tregon fshikëzën e një miu (blu) të mbuluar me E. coli (rozë) dhe qelizat e bardha të gjakut (të verdha) që i sulmojnë ato. (Kredia: Valerie O'Brien, Matthew Joens, Scott J. Hultgren, James AJ Fitzpatrick, Universiteti i Uashingtonit, St. Louis/NIH nëpërmjet Flickr, CC BY-NC)
Biomaterialet për të trajtuar UTI-të
Meqenëse bakteret e dobishme nuk mund të ngjiten dhe të mbijetojnë në fshikëz për një kohë të gjatë, ne krijuam një biomaterial që mund të çlirojë ngadalë bakteret në fshikëz me kalimin e kohës.
Biomateriali ynë përbëhet nga të gjallët E. coli ngulitur në një struktura e matricës së xhelit. I ngjan një copë pelte rreth 500 herë më të vogël se një pikë ujë dhe mund të lëshojë baktere deri në dy javë në fshikëz. Duke shpërndarë bakteret nëpërmjet biomaterialit, ne kapërcejmë nevojën që bakteret të ngjiten në fshikëzën e urinës për të qëndruar në organ.
Ne testuam biomaterialin tonë duke e vendosur në urinën e njeriut në enët Petri dhe duke e ekspozuar ndaj patogjenëve bakterialë që shkaktojnë UTI. Rezultatet tona treguan se kur përzihet në një raport 50:50, E. coli ka tejkaluar shkaktarin UTI bakteret duke u rritur në rreth 85% të popullsisë së përgjithshme. Kur shtuam më shumë E. coli sesa bakteret që shkaktojnë UTI, që është ajo që ne parashikojmë për zhvillimin dhe testimin e ardhshëm, përqindja e E. coli u rrit në mbi 99% të popullsisë, duke zhdukur në thelb bakteret që shkaktojnë UTI. Për më tepër, biomateriali vazhdoi të çlirohej E. coli në urinën e njeriut deri në dy javë.
Gjetjet tona sugjerojnë këtë E.coli mund të ngjitet dhe të mbijetojë në fshikëz për periudha të gjata kohore dhe zvogëloni me sukses rritjes e shumë llojeve të baktereve që shkaktojnë UTI.
UTI-të mund të jenë të dhimbshme. (Kredia: Imazhet që krijojmë dhe ajo që ndodh në të vërtetë janë gjithmonë të bukura kur kemi imagjinatë/iStock nëpërmjet Getty Images Plus)
Përmirësimi i Biomaterialeve
Gjetjet tona tregojnë këtë E. coli jo vetëm që mund të kontrollojë bakteret e dëmshme me të cilat është e lidhur ngushtë, por edhe a gamë të gjerë të sëmundjeve që shkaktojnë bakteret te njerëzit dhe kafshët. Kjo do të thotë se shkencëtarët mund të mos kenë nevojë të identifikojnë lloje të ndryshme të baktereve të dobishme për të kontrolluar çdo patogjen – dhe ka shumë – që mund të shkaktojnë një UTI.
Ekipi ynë aktualisht po vlerëson se sa efektivisht biomateriali ynë mund të kurojë UTI-të tek minjtë. Ne po punojmë gjithashtu për të identifikuar lëndët ushqyese specifike mbi të cilat konkurrojnë bakteret e dobishme dhe të dëmshme dhe cilët faktorë mund të ndihmojnë bakteret e dobishme të fitojnë. Ne mund t'i shtojmë këto lëndë ushqyese në biomaterialin tonë për t'u çliruar ose mbajtur.
Ky hulumtim është ende në një fazë të hershme dhe përdorimet klinike nuk janë ende në zhvillim, kështu që nëse arrin tek pacientët, do të jetë mirë në të ardhmen. Shpresojmë që teknologjia jonë mund të rafinohet dhe zbatohet për të kontrolluar infeksione të tjera bakteriale dhe disa kanceret e shkaktuara nga bakteret.
Sarguru Subash është profesor i asociuar në Universitetin A&M të Teksasit. Ky artikull është ribotuar nga Biseda nën një Licenca Creative Commons. Lexoni artikull origjinal.
