UTI recurrentes vinculadas al microbioma intestinal, inflamación crónica: Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis

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Los antibióticos pueden aumentar el riesgo de más infecciones urinarias al alterar el microbioma

A study by researchers at Washington University School of Medicine in St. Louis and the Broad Institute of MIT and Harvard suggests that women who get recurrent urinary tract infections (UTIs) may be caught in a vicious cycle in which antibiotics given to eradicate one infection predispose them to develop another.

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Una de las mayores frustraciones con respecto a las infecciones del tracto urinario (ITU) es que recurren con tanta frecuencia. Las infecciones urinarias son causadas por bacterias en el tracto urinario y se caracterizan por micción frecuente y dolorosa. Una ronda de antibióticos generalmente elimina los síntomas, pero el alivio suele ser temporal: una cuarta parte de las mujeres desarrollan una segunda infección urinaria dentro de los seis meses. Algunas personas desafortunadas contraen infecciones urinarias una y otra vez y requieren antibióticos cada pocos meses.

Un nuevo estudio sugiere que las mujeres que tienen infecciones urinarias recurrentes pueden verse atrapadas en un círculo vicioso en el que los antibióticos administrados para erradicar una infección las predisponen a desarrollar otra. El estudio, realizado por investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y el Instituto Broad del MIT y Harvard, mostró que una ronda de antibióticos elimina las bacterias que causan enfermedades de la vejiga pero no de los intestinos. Las bacterias que sobreviven en el intestino pueden multiplicarse y propagarse nuevamente a la vejiga, causando otra UTI.

Al mismo tiempo, los ciclos repetidos de antibióticos causan estragos en la comunidad de bacterias útiles que normalmente viven en los intestinos, el llamado microbioma intestinal. Al igual que en otros trastornos en los que los microbios intestinales y el sistema inmunitario están vinculados, las mujeres con infecciones urinarias recurrentes en el estudio tenían microbiomas menos diversos que eran deficientes en un grupo importante de bacterias que ayudan a regular la inflamación y una firma inmunológica distinta en la sangre indicativa de inflamación.

El estudio se publica el 2 de mayo en Nature Microbiology.

“Es frustrante para las mujeres que acuden al médico con recurrencia tras recurrencia tras recurrencia, y el médico, que suele ser un hombre, les da consejos sobre higiene”, dijo el coautor principal. Dr. Scott J. Hultgren, la profesora Helen L. Stoever de Microbiología Molecular en la Universidad de Washington. “Ese no es necesariamente el problema. No es necesariamente la falta de higiene lo que está causando esto. El problema radica en la propia enfermedad, en esa conexión entre el intestino y la vejiga y los niveles de inflamación. Básicamente, los médicos no saben qué hacer con las infecciones urinarias recurrentes. Todo lo que tienen son antibióticos, por lo que arrojan más antibióticos al problema, lo que probablemente solo empeora las cosas”.

La mayoría de las ITU son causadas por Escherichia coli (E. coli) bacterias de los intestinos que ingresan al tracto urinario. Para comprender por qué algunas mujeres contraen una infección tras otra y otras contraen una o ninguna, Hultgren se asoció con los científicos del Instituto Broad, Ashlee Earl, PhD, líder del grupo principal del Grupo de Genómica Bacteriana en Broad y coautor principal del artículo, y Colin Worby. , PhD, biólogo computacional y autor principal del artículo.

Los investigadores estudiaron a 15 mujeres con antecedentes de infecciones urinarias recurrentes ya 16 mujeres sin ellas. Todos los participantes proporcionaron muestras de orina y sangre al comienzo del estudio y muestras de heces mensuales. El equipo analizó la composición bacteriana en las muestras de heces, analizó la orina para detectar la presencia de bacterias y midió la expresión génica en muestras de sangre.

En el transcurso de un año, ocurrieron 24 infecciones urinarias, todas en participantes con antecedentes de infecciones urinarias repetidas. Cuando a los participantes se les diagnosticó una ITU, el equipo tomó muestras adicionales de orina, sangre y heces.

Sorprendentemente, la diferencia entre las mujeres que contrajeron infecciones urinarias repetidas y las que no se redujeron al tipo de E. coli en sus intestinos o incluso la presencia de E. coli en sus vejigas. Ambos grupos llevaron E. coli cepas en sus intestinos capaces de causar infecciones urinarias, y tales cepas ocasionalmente se propagan a sus vejigas.

La verdadera diferencia estaba en la composición de sus microbiomas intestinales. Los pacientes con infecciones repetidas mostraron una disminución de la diversidad de especies microbianas intestinales sanas, lo que podría brindar más oportunidades para que las especies que causan enfermedades se afiancen y multipliquen. En particular, los microbiomas de mujeres con infecciones urinarias recurrentes eran particularmente escasos en bacterias que producen butirato, un ácido graso de cadena corta con efectos antiinflamatorios.

“Creemos que las mujeres en el grupo de control pudieron eliminar las bacterias de sus vejigas antes de que causaran la enfermedad, y las mujeres con infecciones urinarias recurrentes no, debido a una respuesta inmunitaria distinta a la invasión bacteriana de la vejiga mediada potencialmente por el microbioma intestinal. dijo Worby.

Los hallazgos resaltan la importancia de encontrar alternativas a los antibióticos para tratar las infecciones urinarias.

“Nuestro estudio demuestra claramente que los antibióticos no previenen futuras infecciones ni eliminan las cepas que causan las infecciones urinarias en el intestino, e incluso pueden hacer que la recurrencia sea más probable al mantener el microbioma en un estado interrumpido”, dijo Worby.

Hultgren ha trabajado durante mucho tiempo en la búsqueda de terapias innovadoras para erradicar las cepas de E. coli del cuerpo mientras se protege al resto de la comunidad bacteriana. Su investigación forma la base de un fármaco experimental. a base de manósido de azúcar y una vacuna en investigación, las cuales se están probando en personas. Otra estrategia sería reequilibrar el microbioma mediante trasplantes fecales, alimentos probióticos u otros medios.

“Esta es una de las infecciones más comunes en los Estados Unidos, si no en el mundo”, dijo Hultgren. “Un buen porcentaje de estos pacientes con UTI desarrollan estas recurrencias crónicas, lo que resulta en una disminución de la calidad de vida. Existe una necesidad real de desarrollar mejores terapias que rompan este círculo vicioso”.

Worby CJ, Schreiber HL, Straub TJ, van Dijk LR, Bronson RA, Olson BS, Pinkner JS, Obernuefemann CLP, Muñoz VL, Paharik AE, Walker BJ, Desjardins CA, Chou WC, Bergeron K, Chapman SB, Klim A, Manson AL, Hannan TJ, Hooton TM, Kau AL, Lai HH, Dodson KW, Hultgren SJ, Earl AM. Los análisis multiómicos longitudinales vinculan la disbiosis del microbioma intestinal con infecciones recurrentes del tracto urinario en mujeres. Microbiología de la Naturaleza. 2 de mayo de 2022. DOI: 10.1038/s41564-022-01107-x

Este proyecto fue apoyado por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), número de subvención U19AI110818; el Consorcio del Equipo de Estudios de Inmunología Mucosa de los NIH, número de subvención U01AI095542; el NIH, números de concesión T32GM007067 y T32GM139774; y el Centro de Investigación de Enfermedades Infecciosas de la Mujer de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington.

Escuela de Medicina de la Universidad de WashingtonLos 1.700 médicos de la facultad también son el personal médico de Barnes-judío y Niños de San Luis hospitales La Facultad de Medicina es líder en investigación médica, enseñanza y atención al paciente, y actualmente es la número 4 en financiación de investigación de los Institutos Nacionales de Salud (NIH). A través de sus afiliaciones con los hospitales Barnes-Jewish y St. Louis Children’s, la Escuela de Medicina está vinculada a Atención médica de BJC.

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