Nye behandlingsformer kan modvirke fødevareallergi og betændelsessygdomme i fremtiden

Nye behandlingsformer kan modvirke fødevareallergi og betændelsessygdomme i fremtiden

Selvom mange mennesker med fødevareallergi oplever milde symptomer, når de udsættes for triggerfødevarer, oplever nogle potentielt fatale konsekvenser. En bakteriel forbindelse kaldet butyrat, fremstillet af sunde mikrobiomer, har vist lovende i laboratorietests mod allergiske reaktioner, men det er ubehageligt at tage oralt. I dag beskriver videnskabsmænd en mere velsmagende måde at levere denne forbindelse på og rapporterer, at dens "polymere miceller" er effektive mod jordnøddeallergi hos mus. Behandlingen kunne en dag modvirke mange former for fødevareallergi og betændelsessygdomme.

Forskerne vil præsentere deres resultater på efterårsmødet i American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2022 er et hybridmøde, der afholdes virtuelt og personligt 21.-25. august, med on-demand-adgang 26. august-25. september. 9. Mødet byder på næsten 11.000 præsentationer om en bred vifte af videnskabelige emner.

Nogle af bakterierne i tarmmikrobiomet producerer metabolitter såsom butyrat, som fremmer væksten af ​​gavnlige bakterier og vedligeholder tarmslimhinden. Hvis en persons mikrobiom er usundt, og disse butyratproducerende bakterier mangler, kan fragmenter af delvist fordøjet mad lække fra tarmene og forårsage en immunreaktion, der fører til en allergisk reaktion.

En måde at behandle allergikere på ville være at give dem de manglende insekter oralt eller med en fækal transplantation, men det har ikke fungeret godt i klinikken, ifølge Jeffrey Hubbell, Ph.D., en af ​​projektets hovedefterforskere (PI'er). "Så vi tænkte, hvorfor leverer vi ikke bare de metabolitter - som butyrat - som et sundt mikrobiom producerer?"

Men butyrat har en meget dårlig lugt, som hundeafskræk og harskt smør, og det smager også dårligt, så folk vil ikke have lyst til at sluge det."

Shijie Cao, Ph.D., University of Chicago

Shijie Cao, Ph.D. præsenterer resultaterne på holdets møde på University of Chicago.

Og selvom folk kunne kvæle det, ville butyrat blive fordøjet, før det nåede sin destination i den nedre tarm.

For at overvinde disse udfordringer udviklede forskere, herunder co-PI Cathryn Nagler, Ph.D., og Ruyi Wang, Ph.D., et nyt leveringssystem. De polymeriserede butanoyloxyethylmethacrylamid; som har en butyratgruppe som sidekæde -; med methacrylsyre eller hydroxypropylmethacrylamid. De resulterende polymerer samles selv til aggregater eller polymere miceller, der gemte butyratsidekæderne ind i deres kerne, hvilket maskerer forbindelsens dårlige lugt og smag.

Forskerne administrerede disse miceller til fordøjelsessystemerne hos mus, der manglede enten sunde tarmbakterier eller en korrekt fungerende tarmslimhinde. Efter at fordøjelsessaft frigav butyratet i den nedre tarm, blev de inerte polymerer udskilt i fæces. Behandlingen genoprettede tarmens beskyttende barriere og mikrobiom, blandt andet ved at øge produktionen af ​​peptider, der dræber skadelige bakterier, hvilket gav plads til butyrat-producerende bakterier.

Det vigtigste er, at administration af micellerne til allergiske mus forhindrede en livstruende anafylaktisk reaktion, når de blev udsat for jordnødder. "Denne type terapi er ikke antigen-specifik," bemærker Cao. "Så i teorien, ved at modulere tarmsundheden, kan det bredt anvendes på alle fødevareallergier."

Dernæst er forsøg på større dyr, efterfulgt af kliniske undersøgelser. Hvis disse forsøg er vellykkede, og US Food and Drug Administration godkender den orale behandling, kan micellerne markedsføres i små pakker; Forbrugerne ville rive en pakke op og røre indholdet ud i et glas vand eller juice. I andet arbejde med micellerne analyserer teamet data om behandling af inflammatorisk tarmsygdom med oral terapi.

Holdet studerer også administration via injektion. Forskerne viste, at denne metode tillader micellerne og deres butyratlast at akkumulere i lymfeknuder, som er en del af immunsystemet. De fandt ud af, at denne tilgang er effektiv til behandling af jordnøddeallergi hos mus, men den kunne også bruges til lokalt at undertrykke immunaktivering -; i stedet for i hele kroppen. For eksempel kan injektioner være nyttige hos patienter, der har fået foretaget en organtransplantation eller har en lokaliseret autoimmun og inflammatorisk sygdom, såsom leddegigt.

Forskerne vil gerne takke deres nystartede virksomhed ClostraBio og University of Chicago for støtte og finansiering.

Kilde:

American Chemical Society

.