يعمل الباحثون في جامعة تكساس في دالاس على تطوير لقاحات الخلايا الكاملة لمكافحة عدوى المسالك البولية (UTI)، كجزء من جهد لمعالجة المشكلة المتزايدة الخطورة للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.
وقام الباحثون باستخدام الأطر المعدنية العضوية metal-organic frameworks (MOFs) لتغليف الخلايا البكتيرية الكاملة وتعطيلها لإنشاء "مستودع" يسمح للقاحات بأن تدوم لفترة أطول في الجسم، وقادت هذه الطريقة في الفئران إلى إنتاج محسّن للأجسام المضادة.
وأجرى الدراسة الدكتور نيكول دي نيسكو، الأستاذ المساعد في العلوم البيولوجية، والدكتور جيريميا جاسينسميث، الأستاذ المشارك في الكيمياء والكيمياء الحيوية.
ونشرت الدراسة في مجلة الجمعية الكيميائية الأميركية ACS Nano، وكتب عنها موقع ساينس ديلي.
* ما هي لقاحات الخلية الكاملة؟
تعمل اللقاحات عن طريق إدخال كمية صغيرة من الجراثيم المسببة للأمراض الميتة أو الضعيفة، أو بعض مكوناتها، إلى الجسم، وتحفز هذه المستضدات الجهاز المناعي على إنتاج أجسام مضادة ضد مرض معين.ويعد بناء لقاحات ضد البكتيريا المسببة للأمراض أمراً صعباً بطبيعته لأن البكتيريا أكبر بكثير وأكثر تعقيداً من الفيروسات، وبناء على ذلك، فإن استخدام الخلية بأكملها أفضل من اختيار قطعة من البكتيريا فقط، على حد قول جاسينسميث.
ومع ذلك، فإن نهج الخلية الكاملة له مشكلاته. وقال جاسينسميث: "اللقاحات التي تستخدم بكتيريا ميتة الخلية الكاملة لم تنجح لأن الخلايا عادة لا تدوم لفترة كافية في الجسم لإنتاج استجابات مناعية طويلة الأمد ودائمة.. وهذا هو سبب وجود الإطار المعدني العضوي MOF الخاص بنا: إنه يسمح لممرض سليم وميت بالوجود في الأنسجة لفترة أطول، كما لو كان عدوى، من أجل تحفيز استجابة الجهاز المناعي على نطاق واسع".
قام فريق جاسينسميث بتطوير الهيكل المعدني العضوي بتغليف وشلّ حركة خلية بكتيرية فردية في مصفوفة بوليمرية بلورية تقتل البكتيريا، وتحافظ أيضا على الخلية الميتة وتثبتها ضد درجات الحرارة المرتفعة والرطوبة والمذيبات العضوية.
استخدم الباحثون في تجاربهم سلالة من الإشريكية القولونية، ولا توجد لقاحات ضد أي سلالة ممرضة لهذه البكتيريا، وتسبب الإشريكية القولونية الممرضة حوالي 80% من جميع التهابات المسالك البولية المكتسبة من المجتمع.
من جهته قال دي نيسكو: "يتم استكشاف التطعيم كطريق علاجي لالتهابات المسالك البولية المتكررة لأن المضادات الحيوية لم تعد تعمل".
وقال دي نيسكو: "كل عدوى لاحقة تصبح أكثر صعوبة في العلاج". "حتى لو قمت بإزالة البكتيريا من المثانة، فإنها تستمر في مكان آخر وعادة ما تصبح مقاومة للمضادات الحيوية المستخدمة".
على الرغم من أن الطريقة لم يتم اختبارها على البشر بعد، قال دي نيسكو إن لديها القدرة على مساعدة ملايين المرضى.
بالإضافة إلى عدوى المسالك البولية المتكررة أو الإنتان البولي، يعتقد الباحثون أن هذه الطريقة يمكن تطبيقها على نطاق واسع للعدوى البكتيرية، بما في ذلك التهاب الشغاف والسل.
* ما هي التهابات المسالك البولية؟
عدوى المسالك البولية (UTI) هي عدوى تصيب الجهاز البولي. يمكن أن يشمل هذا النوع من العدوى مجرى البول (حالة تسمى التهاب الإحليل)، أو الكلى (حالة تسمى التهاب الحويضة والكلية)، أو المثانة (وهي حالة تسمى التهاب المثانة)، وفقا لموقع كليفلاند كلينيك.ولا يحتوي البول عادة على بكتيريا (جراثيم)، والبول هو منتج ثانوي لنظام الترشيح لدينا، وعندما تتم إزالة الفضلات والمياه الزائدة من الدم عن طريق الكلى، حيث يتم تكوين البول.
عادة، ينتقل البول عبر الجهاز البولي من دون أي تلوث، ومع ذلك، يمكن أن تدخل البكتيريا إلى الجهاز البولي من خارج الجسم، مما يسبب مشاكل مثل العدوى والالتهابات. هذا هو التهاب المسالك البولية.
وتعد التهابات المسالك البولية شائعة جدا، حيث تحدث لدى 1 من كل 5 نساء في وقت ما من حياتهن، وعلى الرغم من أن عدوى المسالك البولية شائعة عند النساء، إلا أنها يمكن أن تصيب الرجال وكبار السن والأطفال، ويصاب واحد إلى 2% من الأطفال بعدوى في المسالك البولية.
ويمكن لأي شخص أن يصاب بعدوى المسالك البولية، لكنها أكثر شيوعا عند النساء، وذلك لأن مجرى البول (الأنبوب الذي يحمل البول خارج الجسم) عند الإناث يكون أقصر وأقرب إلى فتحة الشرج، حيث تنتشر بكتيريا الإشريكية القولونية، كبار السن أيضا أكثر عرضة للإصابة بالتهاب المثانة، قد يكون هذا الخطر المتزايد بسبب عدم اكتمال إفراغ المثانة، وهناك العديد من الحالات الطبية التي يمكن أن ترتبط بهذا، بما في ذلك تضخم البروستات.
التهاب المسالك البولية هو مصطلح يشير إلى عدوى تحدث في جميع أنحاء المسالك البولية، أما عدوى المثانة، وتسمى أيضا التهاب المثانة، هي عدوى محددة. في هذه العدوى، تشق البكتيريا طريقها إلى المثانة وتسبب الالتهاب.
لا تتحول جميع التهابات المسالك البولية إلى التهابات المثانة، ويعد منع انتشار العدوى من أهم أسباب علاج التهاب المسالك البولية بسرعة عند ظهور الأعراض، ويمكن أن تنتشر العدوى ليس فقط إلى المثانة، ولكن أيضا في الكليتين، وهو نوع من العدوى أكثر تعقيداً.
* ما هي أعراض التهاب المسالك البولية؟
تسبب عدوى المسالك البولية احمرار بطانة المسالك البولية وتهيجها (التهاب)، مما قد ينتج عنه بعض الأعراض التالية:
- ألم في الجانب (الخاصرة) أو البطن أو منطقة الحوض.
- ضغط في أسفل الحوض.
- الحاجة المتكررة للتبول.
- سلس البول.
- التبول المؤلم.
- ظهور دم في البول.
- لون بول غير طبيعي (بول عكر) أو بول كريه الرائحة.
تشمل الأعراض الأخرى التي قد تترافق مع عدوى المسالك البولية ما يلي:
- ألم أثناء الجماع.
- ألم القضيب.
- تعب.
- حمى وقشعريرة.
- التقيؤ.
وتقدر جمعية المسالك البولية الأميركية أن 150 مليون حالة التهاب مسالك بولية تحدث سنويا في جميع أنحاء العالم، وهو ما يمثل 6 مليارات دولار من النفقات الطبية. إذا لم يتم علاجه بنجاح، يمكن أن يؤدي التهاب المسالك البولية إلى تعفّن الدم، والذي يمكن أن يكون قاتلاً.
