Forskare vid Washington University School of Medicine i St Louis har hittat definitiva bevis på att en del av de bakterier som pesten kvinnor med urinvägsinfektioner (UVI) är förskansade inne i mänskliga urinblåsan celler.
Fyndet bekräftar en kontroversiell ändring av forskarnas modell för hur bakterier orsakar urinvägsinfektioner. Tidigare utgick de flesta forskare att bakterierna som svarar för infektioner kommer in i urinblåsan men inte invadera enskilda celler som klär insidan av urinblåsan.
"Vår djurmodell av urinvägsinfektioner har tillåtit oss att göra ett antal förutsägelser om mänskliga UVI, men i slutet av dagen, kände vi att det var viktigt att visa detta i människor, och nu har vi gjort just detta," säger ledande Författaren Scott J. Hultgren, Ph.D., Helen L. Stoever professor i molekylär mikrobiologi vid School of Medicine.
Resultatet visas i decembernumret av Public Library of Science Medicine.
Fullt förstå vad bakterien gör i urinblåsan är avgörande för att utveckla bättre diagnoser och behandlingar för UVI, säger Hultgren. Bakterien Escherchia coli är tänkt att vara ansvarig för 80 procent till 90 procent av urinvägsinfektioner, som förekommer främst hos kvinnor och är en av de vanligaste bakteriella infektioner i USA. Forskarna beräknar att mer än hälften av alla kvinnor kommer att uppleva en UVI under sin livstid, och återkommande urinvägsinfektioner kommer att påverka 20 procent till 40 procent av dessa patienter.
"Återkommande är ett av de största problemen av urinvägsinfektion", säger Hultgren. "Även om vi har behandlingar som eliminerar de akuta symptomen, berättar det faktum att sjukdomen håller återkommande i så många kvinnor som mig att vi behöver utveckla bättre behandlingar."
Innan arbetet med Hultgren och hans kollegor, trodde de flesta mikrobiologer och urologer för en rad olika skäl som E. coli inte komma in i urinblåsan celler.
"Till exempel, det finns en barriär i blåsan som förhindrar gifter och andra saker i din urin läcker tillbaka in i kroppen", säger David Rosén, ett MD / Ph.D. student vid School of Medicine och huvudförfattare av papperet. "Och det trodde man att bakterierna inte kan tränga igenom denna barriär."
En biopsi kan avslöja förekomst av bakterier i urinblåsan celler, men att ta ett vävnadsprov i en smittad blåsan medför en oacceptabel risk för att låta bakterier att sprida sig i blodomloppet, som kallas ett farligt tillstånd sepsis.
Forskarna menade också att om bakterierna skulle komma in i urinblåsan celler, skulle de replikera och spred sig snabbt, ibland leder till blodförgiftning. Men efter Hultgren först upptäckte att bakterier kan invadera blåsan celler i 1998, fann han senare bevis i hans djurmodell att bakterier kunde konstatera bostad inne i dessa celler. Han visade att denna process omfattade flera beteendeförändringar som gör att bakterierna att bilda kooperativa samhällen som kallas biofilm. Genom att arbeta tillsammans, bakterier i biofilmer bygga sig i strukturer som är mer fast förankrade i infekterade celler och är mer resistenta mot immunsystemets angrepp och antibiotikabehandlingar.
För att bevisa att modellen korrelerar med mänskliga infektioner ledde Rosen en analys av mänskligt urinprov som skickas från en klinik vid University of Washington i Seattle. De 100 patienter som gav prover antingen lider av en aktiv, symptomatisk infektion eller hade tidigare haft infektioner. Forskare analyserar exemplaren inte veta vilken grupp av patienter enskilda prover hade kommit från.