במחקר שפורסם לאחרונה ב אימונולוגיה מדע, קבוצת חוקרים חקרה כיצד נבטת עצב חושית ופעילות תאי פיטום, המונעת על ידי גורם גדילה עצבי (NGF), תורמים לכאב מתמשך ולחוסר תפקוד שלפוחית השתן במקרים חוזרים של דלקת בדרכי השתן (rUTI).
לימוד: זיהומים חוזרים מניעים חוסר תפקוד מתמשך של שלפוחית השתן וכאב באמצעות הנבטת עצב חושית ופעילות תאי פיטום. קרדיט תמונה: Rabizo Anatolii/Shutterstock.com
רקע כללי
זיהומים בדרכי השתן (UTI), הנגרמים בעיקר על ידי Escherichia coli (UPEC), מובילים לביקורים קליניים רבים מדי שנה בשל שיעור הישנותם הגבוה, במיוחד אצל נשים.
חזרות מיוחסות לעיתים קרובות ל-UPEC שנמשך בתוך תאי האפיתל של דרכי השתן, מה שגורם ל-rUTI אפילו אצל אנשים עם מערכת חיסון שלמה.
טיפול UTI סטנדרטי כולל קורס קצר של אנטיביוטיקה, עם שימוש מניעתי ארוך יותר במקרים של הישנות תכופות.
חולי rUTI חווים לעתים קרובות תסמינים כמו כאבי אגן ותדירות מתן שתן מוגברת, לעתים קרובות מטופלים באנטיביוטיקה למרות תרביות שתן שליליות.
דרוש מחקר נוסף כדי לפתח טיפולים ממוקדים המתייחסים למנגנונים הנוירו-אימונולוגיים הבסיסיים התורמים לכאבי אגן כרוניים ולתפקוד לקוי של שלפוחית השתן בחולי rUTI.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים השתמשו במודל עכבר rUTI כדי לחקות סימפטומים ופנוטיפים שנצפו בסביבה קלינית אנושית.
הם העריכו התנהגות ריקון, תגובות דמויות כאב ואנטומיה של העצבים באמצעות טכניקות שונות כגון ציסטומטריה, היסטולוגיה ושחזור מודלים תלת מימדיים (3D).
בנוסף, בדיקת אימונוסורבנט מקושרת אנזים (ELISA) וציטומטריית זרימה שימשו לזיהוי חלבונים וסוגי תאים הרלוונטיים לפתולוגיה של rUTI.
כדי לאמת את הממצאים שלהם, הצוות יישם אסטרטגיות מיקוד מרובות, כולל אנטגוניסטים לקולטן וניטרול נוגדנים נגד NGF, כמו גם עכברים מהונדסים גנטית חסרי קולטנים או תאים חיסון ספציפיים.
כדי לבסס עוד יותר את הקשר בין התצפיות שלהם בעכברים ובמטופלים אנושיים, החוקרים העניקו NGF, היסטמין וברדיקינין לעכברים תמימים.
זה שיחזר את התצפיות העיקריות ממודל rUTI, מה שמצביע על משמעות תרגומית אפשרית של הממצאים שלהם.
ביופסיות שלפוחית השתן האנושית ודגימות שתן נאספו מיחידי ביקורת וחולי rUTI שחווים כאב כדי לאשר את נתוני המודל של בעלי החיים עם תצפיות קליניות בבני אדם.
דגימות אנושיות אלו עברו פרוטוקולי ניתוח דומים לאלה שיושמו במחקרים בבעלי חיים, מה שהבטיח שהתובנות שהושגו מהמחקר מבוססות הן על המציאות הפרה-קלינית והן במציאות הקלינית.
המחקר חקר את צמיחת העצבים ב-rUTI באמצעות שיטות שונות. החוקרים אספו גנגלי שורש גב (DRGs) מעכברים, טיפלו בהם באנזימים לצורך ניתוק, ולאחר מכן התרבו את התאים על גבי כיסויים מצופים. הוספת NGF או האנטגוניסט שלו חשפה את תפקידו של NGF בצמיחת עצבים.
זה היה במקביל לניסויים in vivo שבהם הוחדר NGF לשלפוחית השתן של עכברים כדי לגרום לנבטת עצבים, בניגוד לטיפולים שניטרלו NGF או חסמו את הקולטן שלו, מה שמנע צמיחה כזו.
בנוסף, מונוציטים ותאי פיטום תורבו עם נוירונים כדי להדגים השפעה נוספת של NGF על התפתחות העצבים.
טכניקות שונות הופעלו על מנת להעריך את רגישות האגן והשפעות העצירות של שלפוחית השתן, תוך שימת דגש על התפקיד המרכזי של NGF בהנבטת עצב חושית הקשורה לתסמיני rUTI.
תוצאות המחקר
מטופלים שחווים rUTI מדווחים לעתים קרובות על תסמינים מתמשכים כמו רגישות באגן ותדירות השתן, גם לאחר שתרביות חיידקים לא הראו סימני זיהום. תצפית זו הובילה חוקרים לחקור את תפקידם של עצבים תחושתיים בשלפוחית השתן והקשר שלהם לתסמיני rUTI.
לאחר בחינת ביופסיות שלפוחית השתן מחולי rUTI, נצפתה עלייה ב-Substance P (SP+), סמן לעצבים תחושתיים נוציספטיביים, מה שמרמז על שינויים בפעילות הנוציספטיבית.
מודל עכבר של rUTI הופעל כדי לחקור את הממצאים הקליניים הללו עוד יותר, שחשף תסמינים דומים של רגישות מוגברת של האגן ותדירות השתן לצד נביטה עצבית חושית משמעותית בלמינה פרופריה.
החקירה של המנגנונים הבסיסיים של תצפיות אלה הצביעה על תפקידו של NGF, מתווך מפתח בהנבטת עצבים וברגישות. רמות גבוהות של NGF, אך לא גורם נוירוטרופי שמקורו במוח (BDNF), זוהו בשלפוחית השתן של עכברי rUTI.
מיקוד איתות NGF באמצעות מתן NGF מקורי לעכברים תמימים או שימוש באסטרטגיות נטרול NGF שיכפלו את הפנוטיפ של rUTI או הסימפטומים שהקלו בהתאמה, ואיששו את התפקיד המרכזי של NGF.
המקור הסלולרי של NGF נמשך אל מונוציטים שגויסו ותאי מאסט תושבי שלפוחית השתן, אשר זוהו כתורמים ראשוניים לרמות ה-NGF המוגברות במהלך rUTI.
ממצאים אלו אושרו עוד יותר על ידי ניסויים חוץ גופיים שהראו כי מונוציטים ותאי פיטום גרמו לצמיחת עצבים. תהליך זה עשוי להיחסם על ידי אנטגוניזם של קולטן טרופיומיוזין קינאז A (TrkA), המעיד על הספציפיות של NGF מתאי חיסון אלה בהשראת הנבטת עצב חושית.
בבחינת הקשר בין הנבטת עצב תחושתי, רגישות ותסמיני ה-rUTI שנצפו, גילו החוקרים כי שחרור ממושך של נוציצפטורים בעלי רגישות ל-NGF מוביל לתגובות דמויות כאב ולתדירות השתן.
תהליך זה כלל הפעלה של עצבים חולפים של פוטנציאל Vanilloid 1 חיובי (TRPV1+), כאשר תוצרי תאי פיטום כגון היסטמין וברדיקינין ממלאים תפקידים משמעותיים בתיווך תסמינים אלו.
באופן מעניין, מתן היסטמין או ברדיקינין ישירות לשלפוחית השתן של עכברים תמימים גרר תסמינים דומים לאלו שנצפו ב-rUTI, מה שמצביע על תפקיד למוצרי תאי פיטום אלה בתהליך הפתולוגי.
