Дієта людини, кислотність сечі можуть впливати на сприйнятливість до ІМП

Кислотність сечі, а також наявність малих молекул, пов’язаних з дієтою, можуть впливати на те, наскільки добре бактерії можуть рости в сечовивідних шляхах, показує нове дослідження. Дослідження в Медичній школі Вашингтонського університету в Сент-Луїсі може мати наслідки для лікування інфекцій сечовивідних шляхів, які є одними з найпоширеніших бактеріальних інфекцій у всьому світі.

кислотність

Дослідження виходить у випуску від 26 червня у журналі The Journal of Biological Chemistry.

Інфекції сечовивідних шляхів (ІМП) часто викликаються штамом бактерій, який називається кишкова паличка (кишкова паличка), і лікарі здавна покладаються на антибіотики для знищення мікробів. Але підвищення стійкості бактерій до цих препаратів змушує дослідників шукати альтернативні стратегії лікування.

"Багато лікарів можуть сказати вам, що вони бачать пацієнтів, особливо схильних до інфекцій сечовивідних шляхів", - сказав старший автор Джеффрі П. Хендерсон, доктор медичних наук, доцент медицини. "Ми часто не знаємо, чому певні люди, схоже, схильні до повторних ІМП. Довгий час у нас були недорогі антибіотики, які справді добре спрацьовували для цього. Але за останні 10-15 років ми спостерігаємо величезний стрибок бактеріальні інфекції, стійкі до багатьох із цих препаратів ".

Маючи це на увазі, Хендерсон та його команда, включаючи першого автора Робіна Р. Шилдс-Катлера, аспіранта лабораторії Хендерсона, були зацікавлені вивчити, як організм природним чином бореться з бактеріальними інфекціями. Вони культивували кишкову паличку у зразках сечі у здорових добровольців та відзначали великі відмінності в тому, наскільки окремі зразки сечі можуть використовувати ключовий імунний білок для обмеження росту бактерій.

"Ми могли б розділити ці зразки сечі на дві групи залежно від того, дозволили вони чи обмежили ріст бактерій", - сказав Хендерсон. "Тоді ми запитали, що особливого у зразках сечі, які обмежували ріст?"

Зразки сечі, що перешкоджали росту бактерій, підтримували більшу активність цього ключового білка, який організм виробляє природним шляхом у відповідь на інфекцію, ніж зразки, які дозволяли бактеріям легко рости. Білок називається сидерокаліном, і минулі дослідження показали, що він допомагає організму боротися з інфекцією, позбавляючи бактерії заліза, мінералу, необхідного для росту бактерій. Отримані ними дані змусили дослідників запитати, чи пов'язані якісь характеристики їх здорових добровольців з ефективністю сидерокаліну.

"Вік і стать не виявилися головними гравцями", - сказав Шилдс-Катлер. "З усіх факторів, які ми виміряли, єдиним, що насправді відрізнявся між двома групами, був рН - наскільки кисла або основна була сеча".

Хендерсон сказав, що загальноприйнята медицина підтримує думку про те, що кисла сеча краще обмежує ріст бактерій. Але їх результати були дивовижними, оскільки зразки, які були менш кислими, ближчі до нейтрального рН чистої води, виявляли вищу активність білка сидерокаліну та краще стримували ріст бактерій, ніж більш кислі.

Важливо те, що дослідники також показали, що вони можуть стимулювати або стримувати ріст бактерій в сечі, просто регулюючи рН, що може мати наслідки для лікування пацієнтів з ІМП.

"Лікарі дуже добре маніпулюють рН сечі", - сказав Хендерсон, який лікує пацієнтів з ІМП. "Якщо взяти, наприклад, Тумс, це робить сечу менш кислою. Але рН тут ще не вся. Сеча є місцем призначення більшої частини відходів організму у вигляді дрібних молекул. Це неймовірно складне середовище, яке змінюється за допомогою дієти, індивідуальної генетики та багатьох інших факторів ".

Проаналізувавши тисячі сполук у зразках, дослідники встановили, що наявність невеликих метаболітів, званих ароматичними речовинами, які змінюються залежно від раціону людини, також сприяє варіаціям росту бактерій. Зразки, що обмежували ріст бактерій, мали більше ароматичних сполук, а сеча, яка дозволяла розмноження бактерій, мала менше.

Хендерсон та його колеги підозрюють, що принаймні деякі з цих ароматичних речовин є хорошими сполучними речовинами заліза, допомагаючи позбавити бактерії заліза. І, можливо, на диво, ці молекули виробляються не клітинами людини, а кишковими мікробами людини, коли вони обробляють їжу в раціоні.

"Наше дослідження показує, що імунна система організму використовує дієтичні рослинні сполуки для запобігання росту бактерій", - сказав Хендерсон. "Ми визначили перелік сполук, що представляють інтерес, і багато з них пов'язані з певними дієтичними компонентами та мікробами кишечника".

Дійсно, їх результати включають журавлину серед інших можливих дієтичних заходів. Шилд-Катлер зазначив, що багато досліджень вже досліджували екстракти або соки з журавлини як лікування ІМП, але результати таких досліджень не узгоджуються.

"Не виключено, що журавлина може бути більш ефективною в поєднанні з лікуванням, щоб зробити сечу менш кислою", - сказав Хендерсон. "І навіть тоді, можливо, журавлина працює тільки у людей, які мають правильні мікроби в кишечнику".

Слідчі також вивчали стратегії бактерій протистояти вродженому імунітету організму. E.coli утворює сполуку під назвою ентеробактин, яка сильно зв’язується із залізом, викрадаючи його у господаря. Нове дослідження показало, що ентеробактин особливо добре зв'язує залізо в сечі. Тож пошук шляхів його блокування може відкрити нові можливості для розробки протимікробних препаратів, які працюють зовсім інакше, ніж традиційні антибіотики.

Дослідники заявили, що існує багато напрямків для цього дослідження, включаючи розробку деталей, що визначають, чи виграє організм чи бактерії битву за залізо, та вивчення особливостей мікробіомів кишечника їх здорових добровольців.