Naukowcy stworzyli mikrożel, który chroni „dobre” bakterie w jelitach, a eliminuje te szkodliwe
Zespół naukowców z chińskiej uczelni Zhengzhou University stworzył innowacyjny system dostarczania probiotyków za pomocą mikrożelu zawierającego wolframian wapnia. Ten unikalny system pomaga poprawić efektywność „dobrych” bakterii jelitowych, a jednocześnie skutecznie eliminuje szkodliwe mikroorganizmy. Przełomowe odkrycie może mieć znaczne implikacje dla przyszłości badań i terapii związanych z mikrobiotą jelitową.
Probiotyki to mikroorganizmy, które po spożyciu w odpowiedniej ilości przyczyniają się do poprawy zdrowia mikrobiomu jelitowego. Są szczególnie przydatne w odbudowie populacji „dobrych bakterii” po intensywnej terapii antybiotykowej i mogą być używane do leczenia niektórych chorób jelitowych, takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna.
Mikrobiom to zróżnicowana grupa mikroorganizmów, które żyją w ciele człowieka, a największą różnorodność osiągają w jelitach.
Zespół badawczy z chińskiej uczelni Zhengzhou University osiągnął przełom, tworząc mikrożelowy system dostarczania probiotyków, który nie tylko chroni „dobre” bakterie, ale też skutecznie usuwa „złe”. W eksperymentach przeprowadzonych na myszach, system ten umożliwił skuteczne leczenie zapalenia jelit bez obserwowanych skutków ubocznych. Jest to ważny krok w dążeniu do wykorzystania probiotyków w leczeniu chorób przewodu pokarmowego.
Mikrożel zapewnia ochronę dla probiotycznych bakterii korzystnych dla zdrowia
Kompozycja bakterii w naszym układzie pokarmowym to kwestia precyzyjnej równowagi. Jeśli ta równowaga zostaje zaburzona, patogenne bakterie mogą prowadzić do stanów zapalnych jelit, które wymagają leczenia za pomocą kosztownych i nieselektywnych leków immunosupresyjnych. Czasem skutkuje to wytworzeniem szczepów bakterii odpornych na antybiotyki.
Alternatywnym podejściem jest przywracanie równowagi mikrobiologicznej przez podawanie probiotyków. Ale aby te korzystne bakterie mogły dotrzeć do jelita grubego, muszą najpierw przetrwać środowisko kwasowe żołądka, dotrzeć do odpowiedniego miejsca w jelicie grubym i wygrać tam „walkę” z licznymi patogennymi bakteriami. Tradycyjne metody dostarczania probiotyków zazwyczaj ograniczają się do ochrony tych bakterii przed trawieniem. Ale grupa chińskich naukowców – Zhenzhong Zhang, Junjie Liu, Jinjin Shi i ich zespół – postanowili skonstruować probiotyki z mikrożelowymi kulami, które nie tylko ochraniają korzystne bakterie, ale również pomagają w eliminacji tych szkodliwych.
Badacze połączyli sodowy alginian i nanocząstki wolframianu wapnia, tworząc małe mikrożelowe kuleczki, które następnie pokryli probiotycznymi bakteriami. Mikrożel zabezpieczył bakterie przed działaniem niszczącego kwasu żołądkowego, a także zwiększył czas ich przebywania w jelicie grubym. Na miejscu, specyficzne białka, których ekspresja jest szczególnie intensywna w stanie zapalenia jelit, wiązały się z wapniem, uwalniając wolfram. Wolfram z kolei wypierał inny metal, molibden, z kluczowego enzymu szkodliwych bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, nie przeszkadzając tymczasem bakteriom probiotycznym.
Podczas badań na modelu mysiego zapalenia okrężnicy, badacze byli w stanie zwiększyć poziom bakterii probiotycznych w okrężnicy myszy bez jakichkolwiek skutków ubocznych. Wyniki badań zostały opublikowane w artykule, który pojawił się 21.06 w czasopiśmie „ACS Central Science”.
Myszy, które otrzymały probiotyki przy użyciu mikrożelowych kulek, nie wykazały wielu typowych objawów zapalenia okrężnicy, takich jak skrócenie jej długości czy uszkodzenie bariery jelitowej. To sugeruje, że taki sposób dostarczania probiotyków może być efektywnym podejściem terapeutycznym. Twórcy badania planują potwierdzić skuteczność tego rozwiązania w bardziej zaawansowanych modelach przedklinicznych.
Źródło: pubs.acs.org
