新技術(shù)為數(shù)百萬患有慢性尿路感染的人帶來希望

數(shù)百萬人在美國(guó)和世界各地，每年都有人遭受尿路感染。有些群體特別易患慢性尿路感染，包括女性、老年人和一些退伍軍人。

這些感染通常用抗生素治療，但過度使用這些藥物可以使他們所針對(duì)的微生物產(chǎn)生耐藥性，降低藥物的有效性。

為了解決慢性尿路感染和抗生素耐藥性問題，我們結(jié)合了我們的專業(yè)知識(shí)微生物學(xué)和工程創(chuàng)造一種含有特定有益菌株的活體材料大腸桿菌.我們的研究表明，這種生物材料釋放的“好”細(xì)菌可以與“壞”細(xì)菌爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)并獲勝，從而大大減少致病微生物的數(shù)量。

隨著進(jìn)一步發(fā)展，我們相信這項(xiàng)技術(shù)可以幫助管理對(duì)抗生素沒有反應(yīng)的復(fù)發(fā)性 UTI。

將細(xì)菌帶入膀胱

對(duì)于生活在人體中的微生物來說，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是有限的，它們的存在在身體的不同部位之間有所不同。細(xì)菌必須與其他微生物和宿主競(jìng)爭(zhēng)獲取必需的營(yíng)養(yǎng)。

通過吸收可用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有益細(xì)菌可以阻止或減緩有害細(xì)菌的生長(zhǎng).當(dāng)有害細(xì)菌缺乏重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，它們就無法達(dá)到足夠高的數(shù)量來引起疾病。

不過，將有益細(xì)菌輸送到膀胱以預(yù)防尿路感染具有挑戰(zhàn)性。首先，這些有益細(xì)菌只能在無法完全排空膀胱，這種情況稱為尿潴留。即使在這些患者中，這些細(xì)菌可以在他們的膀胱中定植多長(zhǎng)時(shí)間也有很大差異。

目前將細(xì)菌輸送到膀胱的方法具有侵入性，并且需要重復(fù)插入導(dǎo)管.即使細(xì)菌成功釋放到膀胱中，尿液會(huì)沖走這些微生物因?yàn)樗鼈儾荒苷吃诎螂妆谏稀?/p>

治療尿路感染的生物材料

由于有益細(xì)菌不能附著在膀胱上并在膀胱中長(zhǎng)期存活，因此我們開發(fā)了一種生物材料，可以隨著時(shí)間的推移慢慢釋放膀胱中的細(xì)菌。

我們的生物材料由生物組成大腸桿菌嵌入到矩陣結(jié)構(gòu)中由凝膠制成。它類似于一塊比一滴水小約 500 倍的果凍，可以在膀胱中釋放細(xì)菌長(zhǎng)達(dá)兩周。通過生物材料輸送細(xì)菌，我們克服了細(xì)菌附著在膀胱上以持續(xù)存在于器官中的需要。

我們通過將生物材料放入培養(yǎng)皿中的人體尿液中，并將其暴露于導(dǎo)致尿路感染的細(xì)菌病原體中來測(cè)試我們的生物材料。我們的結(jié)果表明，當(dāng)以 50：50 的比例混合時(shí)，大腸桿菌勝過引起尿路感染的細(xì)菌增加到總?cè)丝诘?85% 左右。

當(dāng)我們添加更多大腸桿菌比起引起 UTI 的細(xì)菌，這是我們對(duì)未來開發(fā)和測(cè)試的設(shè)想，其比例大腸桿菌增加到 99% 以上的人口，基本上消滅了引起 UTI 的細(xì)菌。此外，生物材料繼續(xù)釋放大腸桿菌在人尿液中保存長(zhǎng)達(dá)兩周。

我們的研究結(jié)果表明大腸桿菌可以在膀胱中停留并存活很長(zhǎng)時(shí)間，并且成功減少生長(zhǎng)導(dǎo)致尿路感染的多種細(xì)菌。

改進(jìn)生物材料

我們的研究結(jié)果表明，大腸桿菌不僅可以控制與其密切相關(guān)的有害細(xì)菌，而且廣泛的致病細(xì)菌在人類和動(dòng)物中。這意味著科學(xué)家可能不需要識(shí)別不同類型的有益細(xì)菌來控制每種病原體——而且有很多——可能導(dǎo)致尿路感染。

我們的團(tuán)隊(duì)目前正在評(píng)估我們的生物材料如何有效地治療小鼠的尿路感染。我們還在努力確定有益細(xì)菌和有害細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)的特定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及哪些因素可能有助于有益細(xì)菌獲勝。我們可以將這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加到我們的生物材料中，以便釋放或保留。

這項(xiàng)研究仍處于早期階段，臨床用途尚未開發(fā)，因此如果它真的惠及患者，將來會(huì)很好。我們希望我們的技術(shù)可以得到改進(jìn)并應(yīng)用于控制其他細(xì)菌感染和一些細(xì)菌引起的癌癥.

薩古魯·蘇巴什副教授德克薩斯A&M大學(xué)

本文轉(zhuǎn)載自對(duì)話根據(jù) Creative Commons 許可。閱讀原創(chuàng)文章.

寶寶起名