21. Jan 2022

Zánět močových cest: Když se E. coli zdárně usídlí v močovém měchýři

V 80% všech případů je střevní bakterie E. Coli zodpovědná za zánět močového měchýře. Skrze močovou trubici doputuje až k močovému měchýři, kde způsobuje bolestivé záněty. V odborném magazínu Nature Communications vysvětlují vědci z University v Basileji a ETH Zürich, jak se to tomuto mikrobu díky jednomu proteinu se vychytralou uzavírací technikou podaří, uchytit se na povrchu našich močových cest a zabránit tak jeho vyplavení ven společně s močí.

Mnoho žen ví z vlastní zkušenosti, jak bolestivý zánět močových cest dokáže být. Pálení při močení a neustálé nutkání k močení jsou typickými příznaky. Hlavním zodpovědným za záněty močových cest je střevní bakterie Escherichia coli. Dostane se zevnější do močového traktu, kde se přichytí a vyvolává záněty.

Výzkumníci kolem prof. Timma Maiera z biocentra a prof. Beata Ernsta z farmaceutického centra Univerzity v Bazileji, stejně tak jako prof. Rudolf Glockshuber z Institutu pro molekulární biologii a biofyziku z ETH Zürich zjistili, jak se to bakteriím podaří, udržet se v těle pomocí proteinu FimH a tak putovat močovou trubicí.

Střevní bakterie se přichytí pomocí proteinu FimH na povrchu buňky

Tyto patogeny vlastní dlouhé, vláknovité výběžky, na jejichž konci vytváří protein FimH malý háček. Tento protein, který se přichytává na spojení cukru na povrchu buněk močového traktu, má jednu zvláštní vlastnost. S molekulami cukru se spojuje tím pevněji, čím více je bakterie potahována. Během močení vznikají díky proudu tekutiny silné tažné síly, před kterými FimH chrání bakterie proti vyplavení.

„Díky kombinaci různých biofyzikálních a biochemických metod jsme byli schopni osvětlit vlastnost FimH se vázat s doposud nedosaženou přesností.“ říká Glockshuber. V jejich studii vědci úplně poprvé dokazují, jak mechanické síly regulují schopnost FimH se vázat. „Protein FimH se skládá ze dvou částí, kde druhá část, která se neváže na cukr určuje, jak pevně se ta první část bude vázat na molekuly cukru“, vysvětluje Maier. „Když jsou nyní obě části proudem moči od sebe odtrženy, vazebné místo pro cukr se uzavře. Pokud však tahové síly poleví, vázací kapsa se otevře. Nyní se bakterie mohou uvolnit a cestovat močovou trubicí.“

Léčiva k boji proti FimH a zánětům močových cest

Záněty močových cest jsou druhým nejčastějším důvodem k předepsání antibiotik. Nicméně v časech stoupající rezistence se stále více častěji poohlížíme po alternativních léčebných metodách. Při prevenci a boji proti infekcím způsobených bakterií E. coli by byly vhodnou alternativou léčiva, která zabraňují bakteriím uchytit se v močových cestách přes FimH, čímž bychom se vyhnuli přehnanému nasazování antibiotik a vzrůstu s nimi spojené rezistence. Prof. Ernst z farmaceutického centra Univerzity v Basileji se zabývá již roky výzkumem FimH-antagonistů. Výsledky, které se týkají způsobu fungování FimH tyto snahy jen podpoří a budou velkým přínosem pro identifikaci patřičných účinných látek.

Použitá literatura:

Maximilian M. Sauer, Roman P. Jakob, Jonathan Eras et al. Catch-bond mechanism of the bacterial adhesin FimH Nature Communications (2016), doi: 10.1038/ncomms10738

Zdroj: Univerzita v Bazileji

 
Vždy nejlépe informováni
Náš OMNi-BiOTiC® Blog

Přečtěte si zajímavé články týkající se všeho kolem lidského střeva
a jeho mikroskopicky malých obyvatel a získejte tipy pro zdraví Vašich střev!

Novinky ve výzkumu, Potíže a poradenství
Přibírání na váze v důsledku užívání antibiotik
Matka a dítě, Novinky ve výzkumu
Od přání stát se matkou až k samotnému mateřství
Novinky ve výzkumu
Co našemu tělu v létě nesmí chybět
Novinky ve výzkumu
Co nesmí chybět v cestovní lékárničce
Potíže a poradenství
Cestovatelský průjem
Novinky ve výzkumu
Dovolená v pohodě místo žaludku na vodě
Institut AllergoSan
Za 30 let světovou značkou
Matka a dítě
Alergie u dětí