Цистит и другие инфекции мочевыводящих путей доставляют немало неприятностей. Они хорошо поддаются терапии антибиотиками, но могут стать опасными без своевременного лечения. К тому же у некоторых людей они часто рецидивируют и становятся причиной серьезных осложнений. Но почему одни люди регулярно страдают от инфекций мочевыводящих путей, а другие – никогда не сталкиваются с ними? Ответ на этот вопрос скрыт в генах.
Инфекции мочевыводящих путей обычно вызываются так называемыми уропатогенными бактериями кишечной палочки, которые при помощи фимбрий или ворсинок на их поверхности, связываются с клетками мочевого пузыря, мочеточника или мочеиспускательного канала.
Однако, если в присутствии белка под названием уромодулин, который вырабатывается в организме естественным путем, заражения не происходит. Около 70% процентов всех людей несут в своем геноме вариант гена уромодулина, что означает, что они продуцируют этот защитный белок в особенно больших количествах. Соответственно, они имеют меньший риск заражения инфекциями мочевыводящих путей.
Читайте также: Инфекции органов мочевой системы
Процесс, с помощью которого уромодулин предотвращает воспаление, до последнего времени был неизвестен. Теперь швейцарские ученые из ETH Zurich, Университета Цюриха и Детской больницы Цюриха, восполнили этот пробел, изучив как этот белок способствует нейтрализации уропатогенной кишечной палочки.[1]
Их исследования показали, что бактериальные ворсинки распознают определенные сахарные цепи на поверхности уромодулина и связываются с ними чрезвычайно легко и сильно. Сам уромодулин образует длинные нити, состоящие в среднем из 400 отдельных белковых молекул, соединенных вместе. Каждое звено этой белковой цепочки содержит характерный рисунок цепочек сахара, с которыми любят связываться бактерии.
Ученые обнаружили, что нити уромодулина буквально охватывают уропатогенные бактерии E. coli. Каждая из них может стыковаться с несколькими ворсинками бактерии, блокируя и нейтрализуя патогенные микроорганизмы. Бактерии, связанные нитями уромодулина, больше не могут связываться с клетками мочевыводящих путей, следовательно, не могут вызвать инфекцию. А большие скопления сотен нитей уромодулина и клеток кишечной палочки просто выводятся с мочой.
Работа исследовательской группы открывает новые возможности для лечения и профилактики инфекций мочевыводящих путей без использования антибиотиков. Например, пациентам можно давать комбинированные добавки сахаров, которые обычно присутствуют на уромодулине и привлекают уропатогенную кишечную палочку, препятствуя ее прикреплению к клеткам мочевыводящих путей.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Gregor L. Weiss, Jessica J. Stanisich, Maximilian M. Sauer, Chia-Wei Lin, Jonathan Eras, Dawid S. Zyla, Johannes Trück, Olivier Devuyst, Markus Aebi, Martin Pilhofer, Rudi Glockshuber. Architecture and function of human uromodulin filaments in urinary tract infections. Science, 2020; eaaz9866 DOI: 10.1126/science.aaz9866
