(NaraPandora/Wikimedia/Creative Commons) 
Einige infektiöse Bakterien haben sich so gut an die menschliche Blase angepasst, dass sie scheinbar mithilfe von Chemikalien in unserem Urin ihre eigene DNA herstellen.
Der Harntrakt ist ein harter Ort damit die meisten Bakterien überleben können. Aus diesem Grund wird Urin oft als steril bezeichnet, obwohl das so ist stimmt eigentlich nicht .
Genau wie Ihr Darm beherbergt menschlicher Urin eine Mikrobengemeinschaft, die sogenannte Mikrobiota, und obwohl die meisten darin lebenden Bakterien harmlos sind, kann manchmal eine bestimmte Spezies den Ausschlag geben und schmerzhafte Harnwegsinfektionen (HWI) verursachen.
Streptococcus agalactiae ist bei manchen Menschen eine bekannte Ursache für Harnwegsinfektionen, und neue Forschungsergebnisse haben nun gezeigt, wie er in einer so unfreundlichen Umgebung überleben kann.
In einem gesunden menschlichen Körper sollte der Urin einen relativ geringen Anteil an den vier Nukleobasen enthalten, aus denen der DNA-Code besteht. Diese werden in stickstoffhaltige Verbindungen zerlegt und ausgeschieden.
Sequenzierung der S. agalactiae Wissenschaftler haben nun ein wichtiges, spezialisiertes Gen gefunden, das es dem Bakterium ermöglicht, das Vorhandensein anderer Verbindungen in unserem Urin auszunutzen, um mindestens eine dieser Basen – Guanin – zu produzieren, damit es überleben kann.
Ähnliche Gene haben wurde auch kürzlich gefunden In Escherichia coli (E. coli), der häufigste Urheber menschlicher Harnwegsinfekte.
Normalerweise im Darm oder im Blut E coli Und Streptokokken Sie suchen nach bestimmten Chemikalien, die sie zur Herstellung von DNA benötigen, und leihen sich dabei Produkte wie Guanin aus unserem eigenen Körper. Im Harntrakt werden diese lebenswichtigen Bausteine jedoch letztendlich in Harnsäure zerlegt und sind daher nicht so leicht aufzufinden.
Es ist eine schwierige Situation und sie bedeutet beides E coli Und Streptokokken Sie müssen ihre eigenen chemischen Basen synthetisieren, wenn sie wachsen und sich vermehren wollen.
„Im Grunde ist es eine Überlebensstrategie, den Urin zu besiedeln, eine Umgebung, in der nicht viele Organismen leben können.“ erklärt Molekulargenetiker Matthew Sullivan von der Griffith University in Australien.
„Es scheint eine gängige Strategie bei den Bakterienarten zu sein, die das Mikrobiom des Urins bilden.“
In der Studie zeigten Wissenschaftler anhand von Mäusen, wie wichtig dieses spezielle Gen, bekannt als guaA, wirklich ist. Sammeln Streptokokken Stämme mehrerer Individuen verglichen die Forscher mit einem Normalen S. agalactiae Infektion mit einer Form des Bakteriums, dem GuaA fehlt.
Mikroben, die nicht in der Lage waren, ihr eigenes Guanin zu bilden, konnten die Blase von Mäusen nicht im gleichen Ausmaß besiedeln. Das Gleiche wurde festgestellt, als Forscher synthetischen menschlichen Urin verwendeten.
Dies legt nahe, dass GuaA essentiell für a ist Streptokokken Eine Infektion kann sich nicht nur bei Mäusen, sondern auch bei uns in der Blase festsetzen.
Als Forscher dem Urin zusätzliches Guanin hinzufügten, konnten sogar Bakterienstämme, die nicht über die Stoffwechselwege zur Bildung von Guanin selbst verfügten, überleben und gedeihen, was darauf hindeutet, dass diese Base ein wesentlicher limitierender Faktor ist.
Im Vergleich zu E coli , Streptokokken zeigt wesentliche Unterschiede in der Art und Weise, wie es GuaA-Gene kontrolliert, aber die Ergebnisse scheinen ziemlich ähnlich zu sein und eröffnen uns einen neuen Weg zur Behandlung von Harnwegsinfekten, die immer häufiger auftreten immer widerstandsfähiger zu verfügbaren Antibiotika.
Es gibt bereits Techniken, die auf die Guaninsynthese an anderer Stelle im Körper abzielen half, zurückzuschlagen andere Formen von Streptokokken Bakterien.
Obwohl nicht annähernd so häufig wie E coli Infektionen der Blase, Streptokokken Ursachen etwa 160.000 Harnwegsinfekte jedes Jahr in den USA, und diese können sich als schwierig zu behandeln erweisen, insbesondere da wir nicht viel über die Funktionsweise der Infektion wissen.
Mehr noch, weil Streptokokken Harnwegsinfektionen treten häufig auf diejenigen, die schwanger sind, ältere Menschen , Und Patienten mit Grunderkrankungen wie Diabetes , wird es noch schwieriger, sichere und wirksame Behandlungsmöglichkeiten zu finden.
„Forschung wie diese eröffnet uns neue Möglichkeiten zur Entwicklung alternativer Behandlungen in einer Welt mit zunehmender Antibiotikaresistenz aufgrund des übermäßigen Einsatzes vorhandener Medikamente.“ „Wir könnten diesen Weg zum Beispiel bei der Entwicklung neuer Medikamente zur Vorbeugung von Infektionen ins Visier nehmen“, erklärt Sullivan.
„Insgesamt verdeutlicht die Studie die Bedeutung grundlegender Entdeckungen, die uns helfen zu verstehen, wie Mikroorganismen mit Menschen interagieren.“
Die Studie wurde im veröffentlicht Zeitschrift der International Society of Microbial Ecology (ISME). .