ผู้คนนับล้านในสหรัฐอเมริกาและทั่วโลกต้องทนทุกข์ทรมานจากการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะทุกปี บางกลุ่มเป็นพิเศษมีแนวโน้มที่จะเป็น UTIs เรื้อรังรวมถึงผู้หญิงผู้สูงอายุและทหารผ่านศึกบางคน
การติดเชื้อเหล่านี้มักจะได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ แต่การใช้ยาเหล่านี้มากเกินไปสามารถทำให้จุลินทรีย์ที่พวกเขามีเป้าหมายสามารถต้านทานและลดประสิทธิภาพของยาได้
เพื่อแก้ปัญหา UTIs เรื้อรังและการดื้อยาปฏิชีวนะเราได้รวมความเชี่ยวชาญของเราในจุลชีววิทยา และวิศวกรรมเพื่อสร้างวัสดุที่มีชีวิตที่เป็นที่ตั้งของความเครียดที่เป็นประโยชน์อีโคไล- การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรีย 'ดี' ที่ปล่อยออกมาจากวัสดุชีวภาพนี้สามารถแข่งขันกับแบคทีเรีย 'ไม่ดี' สำหรับสารอาหารและชนะช่วยลดจำนวนจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคได้อย่างมาก
ด้วยการพัฒนาต่อไปเราเชื่อว่าเทคนิคนี้สามารถช่วยจัดการ UTI ที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ซึ่งไม่ตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะ
นำแบคทีเรียมาสู่กระเพาะปัสสาวะ
สำหรับจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในคนสารอาหารมี จำกัด และการปรากฏตัวของพวกเขาแตกต่างกันระหว่างส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย แบคทีเรียต้องแข่งขันกับจุลินทรีย์อื่น ๆ และโฮสต์เพื่อรับสารอาหารที่จำเป็น
ด้วยการรับสารอาหารที่มีอยู่แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์สามารถทำได้หยุดหรือชะลอการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่เป็นอันตราย- เมื่อแบคทีเรียที่เป็นอันตรายได้รับสารอาหารที่สำคัญพวกเขาไม่สามารถเข้าถึงจำนวนที่สูงพอที่จะทำให้เกิดโรคได้
ส่งมอบแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ให้กับกระเพาะปัสสาวะเพื่อป้องกัน UTIs ในความท้าทาย สำหรับหนึ่งแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์เหล่านี้สามารถตั้งอาณานิคมได้ตามธรรมชาติเฉพาะในคนที่เป็นไม่สามารถล้างกระเพาะปัสสาวะได้อย่างเต็มที่เงื่อนไขที่เรียกว่าการเก็บรักษาทางเดินปัสสาวะ แม้ในหมู่ผู้ป่วยเหล่านี้นานแค่ไหนที่แบคทีเรียเหล่านี้สามารถตั้งอาณานิคมของพวกเขาได้อย่างกว้างขวาง
วิธีการปัจจุบันในการส่งแบคทีเรียไปยังกระเพาะปัสสาวะนั้นมีการรุกรานและต้องการการแทรกสายสวนซ้ำ- แม้ว่าแบคทีเรียจะถูกปล่อยเข้าสู่กระเพาะปัสสาวะสำเร็จปัสสาวะจะล้างจุลินทรีย์เหล่านี้ออกเพราะพวกเขาไม่สามารถติดกับผนังกระเพาะปัสสาวะ
วัสดุชีวภาพในการรักษา UTIS
เนื่องจากแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ไม่สามารถแนบและอยู่รอดในกระเพาะปัสสาวะเป็นเวลานานเราจึงพัฒนาวัสดุชีวภาพที่สามารถปล่อยแบคทีเรียในกระเพาะปัสสาวะได้อย่างช้าๆเมื่อเวลาผ่านไป
วัสดุชีวภาพของเราประกอบด้วยการใช้ชีวิตอีโคไลฝังอยู่ในโครงสร้างเมทริกซ์ทำจากเจล มันมีลักษณะคล้ายกับเยลลี่ชิ้นเล็ก ๆ น้อยกว่าหยดน้ำประมาณ 500 เท่าและสามารถปล่อยแบคทีเรียได้นานถึงสองสัปดาห์ในกระเพาะปัสสาวะ ด้วยการส่งแบคทีเรียผ่านวัสดุชีวภาพเราเอาชนะความต้องการแบคทีเรียให้ติดกับกระเพาะปัสสาวะเพื่อคงอยู่ในอวัยวะ
เราทดสอบวัสดุชีวภาพของเราโดยวางไว้ในปัสสาวะของมนุษย์ในจาน PETRI และเปิดเผยให้กับเชื้อแบคทีเรียที่ทำให้เกิด UTIS ผลการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าเมื่อผสมในอัตราส่วน 50:50อีโคไลเอาชนะแบคทีเรียที่สร้างขึ้นได้โดยเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ของประชากรทั้งหมด
เมื่อเราเพิ่มเพิ่มเติมอีโคไลกว่าแบคทีเรียที่สร้างความสนใจจาก UTI ซึ่งเป็นสิ่งที่เราจินตนาการสำหรับการพัฒนาและการทดสอบในอนาคตสัดส่วนของอีโคไลเพิ่มขึ้นเป็น 99 เปอร์เซ็นต์ของประชากรโดยพื้นฐานแล้วเช็ดแบคทีเรียที่สร้างความเสียหายให้กับ UTI ยิ่งกว่านั้นวัสดุชีวภาพยังคงปล่อยอย่างต่อเนื่องอีโคไลนานถึงสองสัปดาห์ในปัสสาวะของมนุษย์
การค้นพบของเราแนะนำว่าE.Coliสามารถติดอยู่รอบ ๆ และอยู่รอดในกระเพาะปัสสาวะเป็นระยะเวลานานและลดการเติบโตได้สำเร็จของแบคทีเรียหลายประเภทที่ทำให้เกิด UTIS
การปรับปรุงวัสดุชีวภาพ
การค้นพบของเราแสดงให้เห็นว่าอีโคไลไม่เพียง แต่ควบคุมแบคทีเรียที่เป็นอันตรายเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคที่หลากหลายในมนุษย์และสัตว์ ซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์อาจไม่จำเป็นต้องระบุแบคทีเรียที่มีประโยชน์ประเภทต่าง ๆ เพื่อควบคุมแต่ละเชื้อโรค - และมีหลายอย่าง - ที่อาจทำให้เกิด UTI
ทีมของเรากำลังประเมินว่าวัสดุชีวภาพของเราสามารถรักษา UTIs ในหนูได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด นอกจากนี้เรายังทำงานเพื่อระบุสารอาหารเฉพาะที่แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตรายแข่งขันกันและปัจจัยใดที่อาจช่วยให้แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ชนะ เราสามารถเพิ่มสารอาหารเหล่านี้ลงในวัสดุชีวภาพของเราที่จะถูกปล่อยออกมาหรือระงับ
งานวิจัยนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นและการใช้งานทางคลินิกยังไม่ได้อยู่ในระหว่างการพัฒนาดังนั้นหากเข้าถึงผู้ป่วยมันจะดีในอนาคต เราหวังว่าเทคโนโลยีของเราจะได้รับการปรับปรุงและนำไปใช้เพื่อควบคุมการติดเชื้อแบคทีเรียอื่น ๆ และบางอย่างมะเร็งที่เกิดจากแบคทีเรีย-
Sarguru Subashรองศาสตราจารย์มหาวิทยาลัย Texas A&M
บทความนี้ถูกตีพิมพ์ซ้ำจากบทสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-
