روش نوین انستیتوپاستور در درمان عفونت ادراری

ایسنا: عضو هیات علمی بخش پزشکی مولکولی انستیتو پاستور ایران با تاکید بر لزوم به کارگیری شیوه‌های نوین برای جلوگیری از بروز عفونت ادراری به دلیل ناکارآمدی درمان‌های آنتی بیوتیکی، از موفقیت این مجموعه در دستیابی به روش درمانی نوین عفونت‌های ادراری خبر داد.

دکتر محمدرضا اسدی کرم با اشاره به اینکه عفونت مجاری ادراری به عنوان یکی از شایع‌ترین بیماری‌های عفونی در سراسر دنیا شناخته می‌شود، گفت: درطول زندگی، نزدیک به ۵۰ درصد خانم‌ها حداقل یک مرتبه به عفونت مجاری ادراری مبتلا می‌شوند و حدود ۲۵ درصد آنها دچار عود عفونت می‌شوند. در صورت عدم تشخیص و درمان به موقع، این عفونت می‌تواند منجر به عوارض شدیدی مانند از کار افتادگی کلیه‌ها و یا ورود عامل بیماری‌زا به خون شده که با ایجاد عفونت در خون موجب مرگ و میر فرد می‌شود.

ایجاد مقاومت آنتی‌بیوتیکی در درمان عفونت مجاری ادراری

وی افزود: درمان عفونت‌های مجاری ادراری بر پایه تجویز آنتی بیوتیک‌های مختلف است و متاسفانه استفاده بی‌رویه از این آنتی بیوتیک‌ها موجب ایجاد مقاومت به آنها شده است. یک باکتری به نام "اشرشیاکلی" به عنوان اصلی‌ترین عامل ایجاد عفونت ادراری شناخته می‌شود که بیش از ۸۵ درصد موارد این عفونت‌ها را موجب می‌شود. همچنین این باکتری می‌تواند موجب عود عفونت شود. متاسفانه امروزه "اشرشیاکلی‌ها" به اکثر آنتی بیوتیک‌های تجویز شده مقاوم شده‌اند و به همین دلیل اغلب راهکارهای درمان عفونت مجاری ادراری بر روی این باکتری متمرکز شده است.

او ادامه داد: از سال ۱۳۸۷ محققان بخش بیولوژی مولکولی انستیتو پاستور ایران مطالعاتی در زمینه عفونت مجاری ادراری را آغاز کرده است. این مطالعات به خصوص در زمینه بررسی مقاومت آنتی بیوتیکی در بین باکتری‌های عامل عفونت ادراری و طراحی کاندیدای واکسن‌های مختلف علیه آنها و بررسی کارایی این کاندیدای واکسن‌ها در مدل حیوانی بود که نتایج مطلوبی از این مطالعات به دست آمده است و این نتایج به صورت مقالات علمی در مجلات معتبر به چاپ رسیده است.

"کاتتر" عامل ۸۰ درصد عفونت‌های ادراری بیمارستانی

اسدی کرم با بیان اینکه کاتترهای ادراری در موارد بی‌اختیاری ادراری، احتباس ادرار و جراحی دستگاه تناسلی _ ادراری و ... به کار می‌روند، اظهار کرد: استفاده از این ابزار پزشکی باعث تسهیل در خروج ادرار از بدن بیمار می‌شود ولی در اغلب موارد استفاده از آنها با عفونت مجاری ادراری همراه است. عفونت‌های ادراری وابسته به کاتتر درصد بالایی از عفونت‌های ادراری را به خود اختصاص می‌دهند و بویژه در محیط بیمارستان بیش از ۸۰ درصد از عفونت‌های ادراری از این نوع است.

او با اشاره به اینکه عفونت مجاری ادراری در ۱۰ تا ۵۰ درصد بیمارانی که از کاتتر برای کوتاه مدت استفاده می‌کنند، مشاهده می‌شود، تصریح کرد: ولی در موارد استفاده طولانی مدت از کاتتر (بالای ۲۸ روز) تقریبا در همه موارد عفونت مجاری ادراری مشاهده می‌شود. عفونت ادراری ناشی از کاتتر در صورت عدم درمان می‌تواند منجر به آسیب‌های کلیوی، عفونت خون و حتی مرگ بیمار شود.

وی افزود: تجمع باکتری‌ها بر روی سطح کاتتر معمولا به صورت توده‌هایی از این باکتری است که به آنها بیوفیلم اطلاق می‌شود. این توده‌ها نه تنها موجب انسداد کاتتر می‌شوند، بلکه بیوفیلم‌های تشکیل شده بر روی کاتترها اغلب به آنتی بیوتیک‌های تجویز شده مقاومت نشان می‌دهند.

لزوم به کارگیری شیوه‌های نوین برای جلوگیری از بروز عفونت ادراری

وی با بیان اینکه شیوع بالای عفونت‌های مجاری ادراری ناشی از کاتتر و ناکارآمدی درمان‌های آنتی بیوتیکی موجب سوق داده شدن تحقیقات به سمت یافتن راهکارهای جدید درمانی شده است،‌ اظهار کرد: راهکارهای جدید در پیشگیری از عفونت‌های مجاری ادراری ناشی از کاتتر در ممانعت از تجمع باکتری و تشکیل بیوفیلم تمرکز دارند که شامل روش‌های مختلف می‌شوند که از آن جمله می‌توان به روش‌های ایجاد پوشش بر روی کاتترها اشاره کرد.

این عضو هیات علمی بخش پزشکی مولکولی انستیتو پاستور ایران،‌ تاکید کرد: روش‌های متعدد مطرح می‌شود که برخی از آنها تنها با ممانعت از اتصال باکتری و تشکیل بیوفیلم عملکرد خود را انجام می‌دهند. در حالی که در برخی از روش‌ها با استفاده از خواص باکتری‌کشی، سبب محافظت بیمار از عفونت و انسداد کاتتر می‌شوند. از جمله این مواد پوشش دهنده کاتتر می‌توان به نانو ذرات مختلف، آنتی بیوتیک‌ها و "پپتیدهای ضد میکروبی" اشاره کرد.

وی با بیان اینکه "پپتیدهای ضد میکروبی" به عنوان آنتی بیوتیک‌های نسل جدید مطرح هستند، اظهار کرد: آنها به طور معمول حاوی ۵ تا ۱۰۰ اسید آمینه هستند و در همه جای طبیعت یافت می‌شوند. این مولکول‌ها به عنوان سلاح موثری در برابر میکروب‌ها هستند که از طریق چندین مکانیسم موجب کشتن میکروب‌ها می‌شوند. خوشبختانه مقاومت میکروبی به "پپتیدهای ضد میکروبی" به دلیل عملکرد سریع بر روی باکتری‌ها به ندرت ایجاد می‌شود. البته "پپتیدهای ضد میکروبی" دارای معایبی نظیر ناپایداری و هزینه زیاد هم هستند.

وی با تاکید بر اینکه کاربرد "پپتیدهای ضد میکروبی" تا به امروز بیشتر محدود به سطوح موضعی بوده است، گفت: آنها به منظور درمان زخم‌های دیابتی و دیگر عفونت‌های پوستی به کار رفته‌اند. "پپتید ضد بیوفیلم IDR-۱۰۱۸ "یکی از پپتیدهای جدید از این نوع است. این "پپتید ضد میکروبی" قادر به ممانعت از تشکیل بیوفیلم بوده و در ترکیب با آنتی بیوتیک‌های متداول درمانی تاثیرات مخربی بر روی باکتری‌های عامل عفونت‌های ادراری دارد.

وی افزود: عوامل متعددی وجود دارند که به افزایش کارایی "پپتیدهای ضد میکروبی" کمک بسزایی می‌کنند و از آن جمله می‌توان به استفاده از نانوذرات اشاره کرد. نانوذرات قادر هستند که " پپتیدهای ضد میکروبی" را در خود جا داده و سبب افزایش کارایی آنها شوند. اگرچه کاربرد نانوذرات برای انتقال دارو و انتقال ژن در صنعت پزشکی بسیار مطرح است اما کاربرد آنها برای پوشش‌دهی کاتتر کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

او ادامه داد: "کیتوزان" به عنوان پلیمر زیستی با منشاء گیاهی است و در مطالعات پزشکی جدید مورد توجه قرار گرفته است. نانوذرات کیتوزان سبب بهبود هدف‌یابی، افزایش جذب و پایداری داروها می‌شود. "کیتوزان" دارای اثر ضد باکتریایی و ضد تولید بیوفیلم علیه طیف وسیعی از باکتری‌ها است. استفاده از این نانوذرات به همراه عوامل ضد میکروبی دیگر می‌تواند سبب افزایش اثربخشی آنها شود.

وی افزود: از این رو محققان انستیتو پاستور ایران به سرپرستی بنده بر آن شدند تا در قالب دو طرح تحقیقاتی جداگانه برای اولین مرتبه پوشش دهی کاتترهای ادراری را با استفاده از نانوذرات کیتوزان حاوی پپتید ضد میکروبی IDR-۱۰۱۸ انجام دهند و سپس کارایی آن را در محیط خارج از بدن و نیز داخل بدن حیوان آزمایشگاهی بررسی کنند.

موفقیت در نشان دادن کارایی نانوذرات

بنابر اعلام روابط عمومی و امور بین‌الملل انستیتو پاستور ایران، در قسمت اول این طرح که نتایج آن در مجله Journal of Basic Microbiology به چاپ رسیده است ترکیب نانوذرات کیتوزان با پپتید ضد میکروبی IDR-۱۰۱۸ آماده شد و خصوصیات این ترکیب با روش‌های مختلف از جمله میکروسکوپ الکترونی بررسی شد. سپس ارزیابی میزان رهایش پپتید از نانوذره و فعالیت ضد میکروبی این ترکیب علیه باکتری اشرشیاکلی انجام شد. در مراحل بعدی پوشش دهی کاتتر با نانوذرات کیتوزان حاوی پپتید انجام شد. سپس دوام ترکیب پوشش دهنده بر سطح کاتتر بررسی شد ودر مرحله بعد فعالیت آن در ممانعت از اتصال باکتری در سطح کاتتر و قدرت آن در مهار تشکیل بیوفیلم در سطح کاتتر بررسی شد.

نتایج این مطالعه نشان داد که کاتترهای پوشش دهی شده نه تنها خاصیت ضد باکتریایی و ضد بیوفیلم علیه اشرشیاکلی دارند بلکه از دوام مناسبی بر سطح کاتتر برای مدت ۱۴ روز برخوردار هستند.  

همچنین در قسمت دوم این پروژه به بررسی فعالیت ضد باکتریایی نانوذرات کیتوزان _ پپتید ضد میکروبی علیه باکتری اشرشیاکلی در مدل موشی پرداخته شد. در این مرحله در مدل موشی، عفونت مجاری ادراری وابسته به کاتتر شبیه سازی شد. در این مدل، کاتتر پوشش داده شده با ترکیب کیتوزان- پپتید به داخل مثانه موش‌های آزمایشگاهی وارد شد. سپس موش‌ها با باکتری اشرشیاکلی آلوده شدند و کاتترها در روزهای مختلف از موش جمع آوری شدند تا تعداد باکتری در بیوفیلم های تشکیل شده در کاتترها شمارش شود. در نهایت نیز ایجاد التهاب در مثانه موش بعد از وارد کردن کاتترها با بررسی شاخصه‌های التهاب مورد ارزیابی قرار گرفت.

نتایج این مطالعه نشان داد که کاتترهای موشی پوشش داده شده با نانوذرات کیتوزان-پپتید ضدمیکروبی از اتصال و استقرار باکتری در سطح کاتتر و همچنین مثانه موش جلوگیری می‌کنند. ممانعت از اتصال و تشکیل بیوفیلم در مثانه موش‌ها تا ۱۴ روز بررسی شد و نتایج نشان داد که از تجمع باکتری در سطح کاتتر و مثانه جلوگیری می‌شود. از آنجایی که عفونت‌های ادراری وابسته به کاتتر ممکن است در طول ۲ تا ۱۴ روز بعد از کاتترگذاری رخ دهند ممانعت از اتصال باکتری در طول این مدت می‌تواند سبب عدم ایجاد عفونت ادراری وابسته به کاتتر شود. ماندگاری ترکیب کیتوزان-پپتید در سطح کاتتر با انجام آزمایشات ذکر شده بیانگر این موضوع بود.

نتایج این بررسی نشان داد که نانوذرات کیتوزان حاوی پپتید ضدمیکروبی IDR۱۰۱۸ می‌توانند به عنوان یک عامل پوشش دهی سطح کاتتر برای پیشگیری از عفونت مجاری ادراری وابسته به کاتتر مطرح باشند. بررسی تاثیر این نوع پوشش‌دهی کاتتر در ممانعت از عفونت ادراری با سایر باکتری‌های بیماری‌زای مجاری ادراری و همچنین ارزیابی تاثیر این نوع کاتترها در مدل حیوان‌های بزرگتر آزمایشگاهی مانند خرگوش در مطالعات آینده پیشنهاد شده است.

بنابر اعلام انستیتوپاستور ایران، مقاله حاصل از نتایج قسمت دوم این طرح به مجله‌ای معتبر ارائه شده و در حال بررسی است.