Goede voeding tegen urineweginfecties*
Uit een Amerikaanse studie blijkt dat goede voeding belangrijk is tegen bacteriële infecties zoals veel voorkomende
urineweginfecties. Tegen veel gebruikte antibiotica bij
urineweginfecties wordt het lichaam resistent en in deze studie werd gekeken hoe de infectie op andere manieren aangepakt kan worden. Het lichaam maakt zelf een eiwit aan, siderocaline dat op natuurlijke wijze de infectie aanpakt. Uit de studie blijkt nu dat de activiteit van dit eiwit vergroot wordt door te zorgen voor
minder zure (hogere pH) urine. Bij een mindere zure urine is er sprake van duidelijk minder bacteriegroei. Gezonde voeding zorgt voor minder zure urine en gaat zo bacteriegroei tegen. Verder, zo blijkt uit de studie, zorgt gezonde voeding voor de aanwezigheid in de urine van meer kleine metabolieten, de aromaten. Deze
aromaten zitten niet in de voeding doch worden in de darmen gevormd bij het verwerken van voedsel en in de urine zorgde de aromaten ook voor duidelijk minder bacteriegroei door zich te binden met ijzer waardoor
bacteriën minder ijzer krijgen om te kunnen groeien.
De studie.
(September 2015)
A person's diet, acidity of urine may affect susceptibility to UTIs
The acidity of urine -- as well as the presence of small molecules related to diet -- may influence how well bacteria can grow in the urinary tract, a new study shows. The research, at Washington University School of Medicine in St. Louis, may have implications for treating urinary tract infections, which are among the most common bacterial infections worldwide.
The study appears in The Journal of Biological Chemistry.
Urinary tract infections (UTIs) often are caused by a strain of bacteria called Escherichia coli (E. coli), and doctors long have relied on antibiotics to kill the microbes. But increasing bacterial resistance to these drugs is leading researchers to look for alternative treatment strategies.
"Many physicians can tell you that they see patients who are particularly susceptible to urinary tract infections," said senior author Jeffrey P. Henderson, MD, PhD, assistant professor of medicine. "We often don't know why certain people seem to be prone to recurrent UTIs. For a long time, we had inexpensive antibiotics that worked really well for this. But over the last 10-15 years, we have seen a huge jump in bacterial infections that are resistant to many of these drugs."
With this in mind, Henderson and his team, including first author Robin R. Shields-Cutler, a graduate student in Henderson's lab, were interested in studying how the body naturally fights bacterial infections. They cultured E. coli in urine samples from healthy volunteers and noted major differences in how well individual urine samples could harness a key immune protein to limit bacterial growth.
"We could divide these urine samples into two groups based on whether they permitted or restricted bacterial growth," Henderson said. "Then we asked, what is special about the urine samples that restricted growth?"
The urine samples that prevented bacterial growth supported more activity of this key protein, which the body makes naturally in response to infection, than the samples that permitted bacteria to grow easily. The protein is called siderocalin, and past research has suggested that it helps the body fight infection by depriving bacteria of iron, a mineral necessary for bacterial growth. Their data led the researchers to ask if any characteristics of their healthy volunteers were associated with the effectiveness of siderocalin.
"Age and sex did not turn out to be major players," Shields-Cutler said. "Of all the factors we measured, the only one that was really different between the two groups was pH -- how acidic or basic the urine was."
Henderson said that conventional wisdom in medicine favors the idea that acidic urine is better for restricting bacterial growth. But their results were surprising because samples that were less acidic, closer to the neutral pH of pure water, showed higher activity of the protein siderocalin and were better at restricting bacterial growth than the more acidic samples.
Importantly, the researchers also showed that they could encourage or discourage bacterial growth in urine simply by adjusting the pH, a finding that could have implications for how patients with UTIs are treated.
"Physicians are very good at manipulating urinary pH," said Henderson, who treats patients with UTIs. "If you take Tums, for example, it makes the urine less acidic. But pH is not the whole story here. Urine is a destination for much of the body's waste in the form of small molecules. It's an incredibly complex medium that is changed by diet, individual genetics and many other factors."
After analyzing thousands of compounds in the samples, the researchers determined that the presence of small metabolites called aromatics, which vary depending on a person's diet, also contributed to variations in bacterial growth. Samples that restricted bacterial growth had more aromatic compounds, and urine that permitted bacterial growth had fewer.
Henderson and his colleagues suspect that at least some of these aromatics are good iron binders, helping deprive the bacteria of iron. And perhaps surprisingly, these molecules are not produced by human cells, but by a person's gut microbes as they process food in the diet.
"Our study suggests that the body's immune system harnesses dietary plant compounds to prevent bacterial growth," Henderson said. "We identified a list of compounds of interest, and many of these are associated with specific dietary components and with gut microbes."
Indeed, their results implicate cranberries among other possible dietary interventions. Shield-Cutler noted that many studies already have investigated extracts or juices from cranberries as UTI treatments but the results of such investigations have not been consistent.
"Its possible that cranberries may be more effective when paired with a treatment to make the urine less acidic," Henderson said. "And even then, maybe cranberries only work in people who have the right gut microbes."
The investigators also studied the bacteria's strategies for resisting the body's innate immunity. E.coli make a compound called enterobactin that binds strongly to iron, stealing it from the host. The new study showed that enterobactin is particularly good at binding iron in urine. So finding ways to block it may open up new opportunities for developing antimicrobial drugs that work very differently from traditional antibiotics.
The researchers said there are many future directions for this research, including working out more of the details governing whether the body or the bacteria will win the battle over iron, and exploring the specifics of the gut microbiomes of their healthy volunteers.
Reference:
1. Robin R. Shields-Cutler, Jan R. Crowley, Chia S. Hung, Ann E. Stapleton, Courtney C. Aldrich, Jonas Marschall, Jeffrey P. Henderson. Human Urinary Composition Controls Siderocalin's Antibacterial Activity. Journal of Biological Chemistry, 2015; jbc.M115.645812 DOI: 10.1074/jbc.M115.645812
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Iemands dieet kan zuurgraad van urine gevoeligheid beïnvloeden urineweginfecties
De zuurgraad van urine - en de aanwezigheid van kleine moleculen in verband met voeding - kan beïnvloeden hoe goed bacteriën kunnen groeien in de urinewegen, een nieuwe studie toont. Het onderzoek in Washington University School of Medicine in St. Louis, kan gevolgen hebben voor de behandeling van urineweginfecties, die tot de meest voorkomende bacteriële infecties wereldwijd heeft.
De studie verschijnt in het Journal of Biological Chemistry.
Urineweginfecties (UTI) vaak worden veroorzaakt door een stam van bacteriën genaamd Escherichia coli (E. coli) en artsen lang vertrouwd op antibiotica om de bacteriën te doden. Maar het verhogen van bacteriële resistentie tegen deze geneesmiddelen leidt onderzoekers op zoek naar alternatieve behandeling strategieën.
"Veel artsen kan u vertellen dat ze zien patiënten die bijzonder gevoelig zijn voor infecties van de urinewegen," zei senior auteur Jeffrey P. Henderson, MD, PhD, assistent-professor in de geneeskunde. "We weten vaak niet waarom sommige mensen lijken vatbaar voor terugkerende urineweginfecties te zijn. Voor een lange tijd, hadden we goedkope antibiotica die echt goed gewerkt voor dit. Maar in de laatste 10-15 jaar, hebben we een enorme sprong in gezien bacteriële infecties die resistent zijn tegen veel van deze medicijnen. "
Met dit in het achterhoofd, Henderson en zijn team, met inbegrip van eerste auteur Robin R. Shields-Cutler, een afgestudeerde student in Henderson het lab, waren geïnteresseerd in het bestuderen hoe het lichaam op natuurlijke wijze bestrijdt bacteriële infecties. Ze gekweekt E. coli in de urine van gezonde vrijwilligers en merkte grote verschillen in hoe goed de individuele urinemonsters een belangrijke immuun eiwit kon benutten om bacteriële groei te beperken.
"We kunnen deze urinemonsters te verdelen in twee groepen op basis van de vraag of ze toegestaan of beperkt de groei van bacteriën," zei Henderson. "Toen we vroegen, wat bijzonders aan de urinemonsters die groei beperkt is?"
De urinemonsters die bacteriegroei verhinderd ondersteund meer activiteit van dit belangrijke eiwit, die het lichaam maakt van nature in reactie op infectie, dan de monsters die toegestane bacteriën gemakkelijk groeien. Het eiwit heet siderocalin, en in het verleden onderzoek heeft gesuggereerd dat het helpt het lichaam bij het bestrijden infecties door bacteriën te ontnemen van ijzer, een mineraal nodig is voor de groei van bacteriën. Hun gegevens leidde de onderzoekers om te vragen of kenmerken van hun gezonde vrijwilligers werden geassocieerd met de effectiviteit van siderocalin.
"Leeftijd en geslacht niet blijken te grote spelers," zei Shields-Cutler. "Van alle factoren die we gemeten, de enige die echt verschillend tussen de twee groepen was, was de pH - hoe zuur of basisch de urine was."
Henderson zei dat de conventionele wijsheid in de geneeskunde is voorstander van het idee dat de zure urine beter is voor het beperken van de groei van bacteriën. Maar hun resultaten waren verrassend omdat monsters die minder zuur, dichter bij de neutrale pH van zuiver water waren, vertoonden hogere activiteit van het eiwit siderocalin en waren beter beperken bacteriegroei dan zuurder monsters.
Belangrijk is dat de onderzoekers toonden ook aan dat ze konden aanmoedigen of ontmoedigen de groei van bacteriën in de urine alleen door de pH, een bevinding die gevolgen hebben voor de manier waarop patiënten met urineweginfecties worden behandeld zou kunnen hebben.
"Artsen zijn heel goed in het manipuleren van de urine pH," zei Henderson, die behandelt patiënten met urineweginfecties. "Als je Tums nemen, bijvoorbeeld, maakt de urine minder zuur. Maar pH niet alles hier. Urine is een bestemming voor veel afval van het lichaam in de vorm van kleine moleculen. Het is een ongelooflijk complex medium dat is gewijzigd door voeding, individuele genetica en vele andere factoren. '
Na analyse van duizenden verbindingen in de monsters, de onderzoekers vastgesteld dat de aanwezigheid van kleine metabolieten genoemd aromaten, die variëren afhankelijk van dieet van een persoon, bij aan variaties in bacteriële groei. Monsters die bacteriegroei beperkt had meer aromatische verbindingen, en urine die bacteriegroei toegestane hadden minder.
Henderson en zijn collega's vermoeden dat ten minste enkele van deze aromaten goed ijzer bindmiddelen, om ontnemen de bacteriën van ijzer. En misschien verrassend, deze moleculen niet geproduceerd door menselijke cellen, maar door iemands gut microben zoals ze voedsel verwerken in de voeding.
"Onze studie suggereert dat het immuunsysteem van het lichaam maakt gebruik van de voeding plantaardige stoffen om bacteriële groei te voorkomen," zei Henderson. "We identificeerden een lijst van verbindingen van belang zijn, en veel van deze worden geassocieerd met specifieke voedingscomponenten en darmmicroben."
Sterker nog, hun resultaten impliceren veenbessen onder andere mogelijk voedingsinterventies. Schild-Cutler opgemerkt dat veel studies al hebben onderzocht extracten of sappen uit veenbessen als UTI behandelingen, maar de resultaten van die onderzoeken zijn niet consistent.
"Het is mogelijk dat veenbessen meer effectief kunnen zijn wanneer gecombineerd met een behandeling om de urine minder zuur te maken," zei Henderson. "En zelfs dan, misschien Cranberries werken alleen bij mensen die het recht gut microben."
De onderzoekers bestudeerden ook de bacteriën strategieën voor het verzet tegen het lichaam van de aangeboren immuniteit. E.coli maken een stof genaamd enterobactin die sterk bindt aan ijzer, stelen van de gastheer. De nieuwe studie toonde aan dat enterobactin is bijzonder goed in het binden van ijzer in de urine. Dus het vinden van manieren om te blokkeren kan leiden tot nieuwe kansen voor de ontwikkeling van antimicrobiële geneesmiddelen die heel anders werken van de traditionele antibiotica.
De onderzoekers zeiden dat er veel toekomstige richtingen voor dit onderzoek, met inbegrip van het uitwerken van meer van de gegevens met betrekking tot de vraag of het lichaam of de bacteriën de strijd over ijzeren wil winnen, en het verkennen van de specifieke kenmerken van de darm microbiomes van hun gezonde vrijwilligers.
Referentie:
1. Robin R. Shields-Cutler, Jan R. Crowley, Chia S. Hung, Ann E. Stapleton, Courtney C. Aldrich, Jonas Marschall, Jeffrey P. Henderson. Human Urine Samenstelling Controls Siderocalin's antibacteriële activiteit. Journal of Biological Chemistry, 2015; jbc.M115.645812 DOI: 10,1074 / jbc.M115.645812
Reacties: