דרך מוזרות של אנטומיה, נשים נוטות במיוחד לדלקות בדרכי השתן, כאשר כמעט מחציתן מתמודדות עם אחת מהן בשלב מסוים בחייהן.
מדענים מנסים להבין במשך עשרות שנים כיצד חיידקים מקבלים דריסת רגל באנשים בריאים אחרת, בוחנים הכל, החל מאיך החיידקים נעים פנימה ונדבקים לחלק הפנימי של שלפוחית השתן ועד איך הם פורסים את הרעלים שלהם כדי לייצר תסמינים לא נוחים ולעתים קרובות כואבים.
מחקר שפורסם ב PNAS בוחן כיצד החיידקים אי קוליאו אי – קולי-; האחראי על רוב מחלות ה-UTI – מסוגל להשתמש בחומרי הזנה המארח כדי להתרבות בקצב מהיר במיוחד במהלך זיהום למרות הסביבה הסטרילית כמעט של שתן טרי.
חוקרים שעבדו במעבדתו של הארי מובלי, Ph.D., בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת מישיגן התחילו בהסתכלות על זנים מוטנטים שלא היו טובים כל כך בשכפול במודלים של עכברים כדי לזהות גנים חיידקיים שעשויים להיות חשובים לביסוס זיהום.
תוך כדי כך, הם זיהו קבוצה של גנים השולטים במערכות התחבורה כקריטיות.
"כאשר חיידקים צריכים משהו כדי לגדול, נגיד חומצת אמינו, הם יכולים להשיג אותו בשתי דרכים", הסביר מובלי, שהוא פרופסור פרדריק ג'. נובי מבחין למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה.
"הם יכולים להכין את זה בעצמם, או שהם יכולים לגנוב את זה מהמארח שלהם באמצעות מה שאנחנו מכנים מערכת תחבורה."
מסך ביטוי הגנים הקודם שלהם חשף שכמעט 25% מהגנים של חיידקים הוקדשו לטקטיקות שכפול כולל מערכות הובלה של חומצות אמינו ספציפיות, אשר אי – קולי להשתמש כדי להביא אלפי מולקולות בשנייה, אמר מובלי.
הסופר הראשון Allyson Shea, Ph.D., חבר לשעבר במעבדה של מובלי וכיום עוזר פרופסור למיקרוביולוגיה ואימונולוגיה באוניברסיטת דרום אלבמה, הצליב ספרייה של חלבוני תחבורה מ אי – קולי נגד מינים אחרים של פתוגנים UTI כדי לראות אילו היו חשובים לזיהום. היא גילתה שסוג של טרנספורטר בשם ABC (עבור קלטת קושרת ATP) נראה קריטי.
לאחר מכן, באמצעות אגר איברים העשוי מדרכי השתן של העכבר, היא אישרה שמעבירי ABC חיוניים לזיהום. זני חיידקים רבים חסרי מערכות ייבוא חומרים מזינים אלה היו פגומים לצמיחה על אגר שלפוחית השתן והכליות.
נראה שחיידקים משקיעים במערכות תחבורה ATP יקרות אנרגיה אלו כדי לקבל זיקה גבוהה יותר למקורות האנרגיה שהם מעוניינים בהם.
המערכות האלה מאוד מאוד טובות בהכנסת חומרים מזינים לתוך התא".
אליסון שיי, Ph.D., מחבר ראשון
הממצאים, מציין מובלי, פותחים אפיקים לפיתוח תרופות טיפוליות חדשות, מה שחשוב במיוחד בעידן של עמידות לאנטיביוטיקה גוברת.
"אם אתה מעכב את מערכות ההובלה האלה, אולי אתה יכול לעכב את הצמיחה המהירה של החיידקים האלה", אמר.
לעשות זאת לא יהיה קל, מציין שיאה, מכיוון שחיידקים פיתחו מערכות גיבוי מרובות עבור מחלקה חשובה זו של מובילים.
"מה שיפה במשפחת קושרי ה-ATP הזו הוא שלכולם יש תת-יחידה קושרת ATP שנותנת למערכת התחבורה את האנרגיה הדרושה לה כדי להעביר חומרים מזינים על פני קרום התא".
תת-יחידה זו עשויה להיות מטרה להפוך את כל משפחת הטרנספורטרים לבלתי מתפקדת.
למרות שזה לא בהכרח יחליף אנטיביוטיקה, היא אומרת, זה יכול להאט את הצמיחה כך שאנטיביוטיקה ומערכת החיסון המארחת יוכלו לעשות עבודה טובה יותר בעצירת החרקים.
מחברים נוספים כוללים את ולרי ס. פורסיית', ג'ולי א' סטוקי, טיילור ג'יי מיטשל, ארוון אי. פריק-צ'נג, שרה נ. סמית' וסיציליה ל. הרדי.
