Home Gezondheid Nieuwe piste voor behandeling van blaasontsteking.

Nieuwe piste voor behandeling van blaasontsteking.

Eén op drie vrouwen wordt minstens éénmaal in haar leven  geconfronteerd met een blaasontsteking, voor sommigen de start van een  wederkerende plaag. Doorgaans wordt een blaasontsteking veroorzaakt door  Escherichia coli bacteriën die zich door middel van  draadvormige structuren (pili) vasthechten aan de blaaswand. Han Remaut  van het VIB Departement voor Structurele Biologie Brussel, Vrije  Universiteit Brussel legt voor de eerste maal de complexe interacties  bloot die tot de vorming van deze pili leiden. Deze kennis kan gebruikt  worden voor de ontwikkeling van nieuwe antibiotica voor de behandeling  van urineweginfecties.

Blaasontsteking
Ruim tachtig procent van de urineweginfecties wordt veroorzaakt door de bacterie Escherichia coli,  een gram-negatieve staafbacterie. Hoewel deze bacterie deel uitmaakt  van de normale darmflora, kunnen virulente stammen via de urinebuis de  blaas binnendringen en aanleiding geven tot urinewegonstekingen. Deze  infecties komen vaker voor bij vrouwen dan bij mannen en  vertegenwoordigen tevens een belangrijk aandeel van de  hostpitaal-geassocieerde infecties, in bijzonder bij gecatheteriseerde  patiënten. Behandeling gebeurd met bestaande antibiotica, maar de  huidige generatie antibiotica verliest slagkracht in het bestrijden van  de bacteriën. Met name terugkomende onstekingen vormen een probleem. Er  is dringend nood aan nieuwe antibiotica.

De bacterie haakt zich vast in de cellen van de urineblaas
Bacteriën  kunnen zich vasthechten aan een oppervlak dankzij haarvormige  structuren, pili of fimbriae genaamd. Bij de uropathogene E. coli  komen type 1 pili voor die uit vier verschillende subeenheden bestaan.  De biosynthese (vorming) van deze pili gebeurt via een geconserveerd  mechanisme (de chaperone/usher biosyntheseweg). Aangezien type 1 pili  verantwoordelijk zijn voor het vasthechten van de uropathogene E. coli aan de gastheercellen, zijn zij het doelwit voor het ontwikkelen van nieuwe antibiotica.

Structuurbiologische technieken om de vorming van pili te onderzoeken
Han  Remaut onderzocht in samenwerking met collega’s verbonden aan het ISMB,  London, het mechanisme dat verantwoordelijk is voor de biosynthese van  deze pili. Hiervoor maakten zij gebruik van X-straal diffractie – de  standaardtechniek voor de structuurbepaling van eiwitten. Gedetailleerde  kennis over de structuur van eiwitten is noodzakelijk om inzicht te  verwerven in hun functie.

Han Remaut en collega’s slaagden er  voor de eerste keer in om het assemblagecomplex dat instaat voor de  biosynthese van pili in beeld te brengen.  Bovendien is dit ook het  eerste snapshot van een eiwittransporter in volle actie.

Nieuwe antibiotica voor de behandeling van urineweginfecties
Deze gedetailleerde kennis over de biosynthese van type 1 pili bij E. coli  kan de basis vormen voor de ontwikkeling van geneesmiddelen die de  vorming van de pili blokkeren. Wanneer bacteriën zich niet meer kunnen  binden aan de epitheelcellen van de urineblaas, kunnen ze daar ook geen  infectie meer veroorzaken. Het mechanisme dat verantwoordelijk is voor  het vasthaken van E.coli aan de urineblaas wordt ook door  andere bacteriën gebruikt. Bijgevolg kan dit onderzoek ook bijdragen tot  het bestrijden van andere infectieziekten zoals voedselvergiftiging of  reizigersdiarree.

Relevante wetenschappelijke publicatie
Het onderzoek verschijnt in het toonaangevende tijdschrift Nature (Phan et al.,Crystal structure of the FimD usher bound to its cognate FimC:FimH substrate).

Onderzoeksteam
Dit onderzoek werd uitgevoerd door Han Remaut die  een onderzoeksgroep leidt in het VIB Departement voor Structurele  Biologie Brussel, Vrije Universiteit Brussel, in nauwe samenwerking met  de onderzoeksgroep van Gabriel Waksman aan het Institute of Structural Molecular Biology, Birkbeck College/UCL, London.