2022-05-05 11:25

与肠道菌群、慢性炎症相关的复发性尿路感染

Recurrent UTIs l<em></em>inked to gut microbiome, chro<em></em>nic inflammation

关于尿路感染(UTIs)最大的挫折之一是它们经常复发。尿路感染是由尿道细菌引起的,以排尿频繁和疼痛为特征。一轮抗生素通常会消除症状,但缓解通常是暂时的:四分之一的女性会在6个月内出现第二次UTI。一些不幸的人反复感染尿路感染,每隔几个月就需要使用抗生素。

一项新的研究表明,复发性尿路感染的妇女可能陷入一个恶性循环,在这个循环中,为根除一种感染而使用的抗生素会使她们更易发生另一种感染。圣路易斯华盛顿大学医学院、麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学的研究人员进行的这项研究表明,一轮抗生素可以清除膀胱内的致病细菌,但不能清除肠道内的细菌。肠道内存活的细菌可以繁殖并再次扩散到膀胱,导致另一次尿路感染。

与此同时,抗生素的重复循环对通常生活在肠道中的有益菌群,即所谓的肠道微生物群,造成了严重破坏。与其他肠道微生物和免疫系统相关的疾病类似,研究中复发性尿路感染的女性微生物群落多样性较低,缺乏一组有助于调节炎症的重要细菌,血液中有明显的免疫标志,表明有炎症。

这项研究发表在5月2日的《自然微生物学》杂志上。

华盛顿大学Helen L. Stoever分子微生物学教授、合著者Scott J. Hultgren说:“对于那些因复发而去看医生的女性来说,医生通常是男性,却给她们提供卫生方面的建议,这令人沮丧。”“这未必是问题所在。造成这种情况的不一定是卫生条件差。问题在于疾病本身,在于肠道和膀胱之间的联系以及炎症水平。基本上,医生不知道如何处理复发性UTI。他们只有抗生素,所以他们用更多的抗生素来解决这个问题,这可能只会让事情变得更糟。”

大多数尿路感染是由大肠杆菌(E. coli)引起的,大肠杆菌从肠道进入尿道。理解为什么有些女性获得感染后感染和其他一个或没有,Hultgren联手Broad研究所科学家阿什莉伯爵,细菌基因组学的高级组长组广泛和报纸的文章的第二作者,科林Worby和计算生物学家和论文的第一作者。

研究人员研究了15名有复发性尿路感染病史的女性和16名没有复发性尿路感染病史的女性。所有参与者在研究开始时都提供了尿液和血液样本以及每月的粪便样本。研究小组分析了粪便样本中的细菌组成,检测了尿液中细菌的存在,并测量了血液样本中的基因表达。

在一年的过程中,发生了24例尿路感染,所有参与者都有重复尿路感染的病史。当参与者被诊断为UTI时,研究小组采集了额外的尿液、血液和粪便样本。

令人惊讶的是,反复出现尿路感染的女性和没有出现尿路感染的女性之间的差异,并不在于她们肠道中的大肠杆菌种类,甚至不是膀胱中大肠杆菌的存在。两组人的肠道都携带有大肠杆菌菌株,能够引起尿路感染,这种菌株偶尔会扩散到膀胱。

真正的区别在于他们肠道微生物的组成。重复感染患者健康肠道微生物物种多样性降低,为致病物种获得立足点和繁殖提供了更多机会。值得注意的是,复发性尿路感染妇女的微生物群中产生丁酸盐的细菌尤其稀少,丁酸盐是一种具有抗炎作用的短链脂肪酸。

Worby说:“我们认为,对照组的女性能够在引起疾病之前清除膀胱中的细菌,而复发性尿路感染的女性则不能,因为肠道微生物群可能介导了对膀胱细菌入侵的独特免疫反应。”

这些发现强调了寻找治疗尿路感染的抗生素替代品的重要性。

Worby说:“我们的研究清楚地表明,抗生素不能防止未来的感染,也不能清除肠道中引起util的菌株,它们甚至可能通过保持微生物群处于紊乱状态而使复发的可能性更大。

长期以来,胡尔特格伦一直致力于寻找创新疗法,在不破坏细菌群落的同时,将致病的大肠杆菌菌株从人体中根除。他的研究为一种基于甘露糖的实验性药物和一种实验性疫苗奠定了基础,这两种药物都在人体上进行试验。另一种策略是通过粪便移植、益生菌食品或其他方法来重新平衡微生物群。

“这是美国最常见的感染之一,如果不是世界上最常见的感染之一,”Hultgren说。“这些UTI患者中有很大一部分会出现慢性复发,这导致生活质量下降。我们确实需要开发出更好的治疗方法,打破这种恶性循环。”