Более 60% женщин в какой-то момент своей жизни столкнутся с инфекцией мочевыводящих путей (ИМП), и около четверти заразятся второй раз в течение шести месяцев по причинам, которые неясны экспертам в области здравоохранения..
Теперь исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили, что первоначальная инфекция может задать тон последующим инфекциям. В исследованиях на мышах исследователи обнаружили, что транзиторная инфекция вызывает кратковременную воспалительную реакцию, которая быстро уничтожает бактерии. Но если первоначальная инфекция сохраняется в течение нескольких недель, воспаление также сохраняется, что приводит к долговременным изменениям в мочевом пузыре, которые провоцируют иммунную систему на чрезмерную реакцию в следующий раз, когда бактерии попадают в мочевыводящие пути, что усугубляет инфекцию.
Результаты, опубликованные 20 августа в eLife, предполагают, что устранение таких изменений в мочевом пузыре может помочь предотвратить или смягчить будущие ИМП.
«Миллионы женщин страдают от рецидивирующих инфекций мочевого пузыря, и это действительно может сказаться на качестве их жизни», - сказал соавтор Томас Дж. Ханнан, DVM, доктор философии, инструктор по патологии и иммунологии. «В процессе борьбы с этими инфекциями иммунная система иногда наносит больше вреда мочевому пузырю, чем бактериям. тяжести этих инфекций."
Чтобы понять, почему некоторые люди более склонны к тяжелым, рецидивирующим инфекциям, чем другие, Ханнан и соавтор Скотт Дж. Халтгрен, доктор философии, профессор молекулярной микробиологии Хелен Л. Стоувер - вместе с соавторами. Лу Ю, доктор философии, и Валери О'Брайен, доктор философии, обе аспиранты, когда проводилась работа, заразили штамм генетически идентичных мышей кишечной палочкой, наиболее распространенной причиной ИМП у людей. Штамм может иметь широко расходящиеся реакции на бактериальные инфекции мочевого пузыря. Некоторые уничтожают бактерии в течение нескольких дней; у других развиваются хронические инфекции, которые длятся неделями.
Исследователи заразили этих мышей кишечной палочкой, наблюдали за ними на наличие признаков инфекции в моче в течение четырех недель, а затем давали им антибиотики. Дав мышам месяц на излечение, исследователи снова заразили их. Для сравнения, они же впервые заразили отдельную группу мышей.
У всех ранее инфицированных мышей иммунный ответ развивался быстрее, чем у мышей, инфицированных впервые. Те, кто справился с инфекцией самостоятельно в первый раз, сделали это снова, уничтожая бактерии даже быстрее, чем раньше. Но мыши, которым не удалось избавиться от инфекции с первого раза, чувствовали себя намного хуже, несмотря на скорость их иммунных реакций. На следующий день после заражения у 11 из 14 в мочевом пузыре было больше бактерий, чем в начале, и у многих снова развились хронические инфекции, которые продолжались не менее четырех недель.
Исследователи обнаружили, что разница заключается в иммунной молекуле под названием TNF-альфа, которая координирует мощный воспалительный ответ на инфекцию. Обе группы мышей включили TNF-альфа в течение шести часов после заражения. Но мыши, которые контролировали инфекцию, снова отключили ФНО-альфа в течение 24 часов, позволив воспалению пройти. У мышей с длительными начальными инфекциями TNF-альфа оставался, вызывая стойкое воспаление и вызывая изменение паттернов генной активности в иммунных клетках и клетках стенки мочевого пузыря.
«После хронической инфекции, несмотря на то, что бактерии были уничтожены с помощью антибиотиков и слизистая оболочка мочевого пузыря зажила, поведение клеток, выстилающих мочевой пузырь, не возвращается к норме даже после того, как воспаление окончательно разрешилось», - Ханнан. сказал. «Мочевой пузырь приучается слишком резко реагировать на инфицирующие бактерии, вызывая повреждение тканей, что предрасполагает к рецидивирующей инфекции. Тогда возникает вопрос: «Можем ли мы переобучить эти мочевые пузыри, чтобы они были более предрасположены к быстрому разрешению воспаления?»
Чтобы выяснить это, исследователи взяли мышей, которые выздоровели от начальных длительных ИМП, и истощили их TNF-альфа, прежде чем повторно заразить их бактериями. Без ФНО-альфа, вызывающего чрезмерное воспаление, мыши чувствовали себя лучше, значительно уменьшая количество бактерий в мочевом пузыре в течение дня после заражения.
Результаты показывают, что воздействие на TNF-альфа или другой аспект воспалительной реакции, который вызывает повреждение ткани мочевого пузыря во время острой инфекции, может помочь предотвратить или облегчить рецидивирующие ИМП, заявили исследователи.
«Улучшение нашего понимания этого лежащего в основе биологического процесса будет иметь важное значение для разработки новых методов лечения, направленных на воспаление, в качестве альтернативной стратегии против быстро растущей устойчивости к противомикробным препаратам», - сказал Халтгрен..