Tại sao E. coli có thể gây nhiễm trùng đường tiết niệu?

Do đặc điểm giải phẫu, phụ nữ dễ bị nhiễm trùng đường tiết niệu với gần một nửa số phụ nữ phải đối mặt với căn bệnh này vào một thời điểm nào đó trong cuộc đời. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng nghiên cứu cách vi khuẩn tồn tại trong cơ thể người khỏe mạnh bằng kiểm tra nhiều yếu tố từ cách vi khuẩn di chuyển vào bên trong và bám vào thành bàng quang cho đến cách chúng sinh ra các độc tố để gây ra các triệu chứng khó chịu và thường đau đớn.

Nghiên cứu được công bố trên Kỷ yếu Viện hàn lâm quốc gia Hoa Kỳ (PNAS), đã kiểm tra cách vi khuẩn Escherichia coli hay E. Coli - gây ra hầu hết các trường hợp nhiễm trùng đường tiểu  - có thể sử dụng chất dinh dưỡng của vật chủ để sinh sản với tốc độ cực nhanh trong quá trình lây nhiễm mặc dù môi trường của nước tiểu tươi gần như vô trùng.

Các nhà nghiên cứu tại tại Trường Y Đại học Michigan, Hoa kỳ đã xem xét các chủng đột biến không có khả năng sao chép tốt trên mô hình chuột để xác định các gen vi khuẩn gây nhiễm trùng. Kết quả đã xác định được một nhóm gen quan trọng kiểm soát hệ thống vận chuyển.

GS. Frederick G. Novy, đồng tác giả nghiên cứu giải thích: “Khi vi khuẩn cần dưỡng chất gì đó để phát triển như axit amin, chúng có thể lấy nó theo hai cách, một là tự sản sinắp từ vật chủ bằng cách sử dụng hệ thống vận chuyển”.

Sàng lọc biểu hiện gen trước đây cho thấy gần 25% gen của vi khuẩn được dành riêng cho các chiến thuật sao chép, bao gồm các hệ thống vận chuyển axit amin cụ thể mà E. coli sử dụng để tạo ra hàng nghìn phân tử mỗi giây.

Allyson Shea, tác giả đầu tiên của nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu trong một thư viện gồm các protein vận chuyển từ E. coli có tác dụng chống lại các mầm bệnh gây nhiễm trùng đường tiết niệu để xác định những yếu tố quan trọng gây nhiễm trùng. Kết quả phát hiện ra chất vận chuyển ABC. Sau đó, bà Allyson đã sử dụng thạch nội tạng làm từ đường tiết niệu của chuột và xác nhận chất vận chuyển ABC rất cần thiết cho quá trình lây nhiễm. Nhiều chủng vi khuẩn thiếu các hệ thống tiếp nhận chất dinh dưỡng này bị khiếm khuyết trong việc phát triển trên môi trường thạch nội tạng là bàng quang và thận.

Phát hiện nghiên cứu mở ra các phương pháp trị liệu mới, đặc biệt quan trọng trong bối cảnh tình trạng kháng kháng sinh ngày càng gia tăng.