Nuevas terapias podrían contrarrestar las alergias alimentarias y las enfermedades inflamatorias en el futuro

Nuevas terapias podrían contrarrestar las alergias alimentarias y las enfermedades inflamatorias en el futuro

Aunque muchas personas con alergias alimentarias experimentan síntomas leves cuando se exponen a alimentos desencadenantes, algunas experimentan consecuencias potencialmente fatales. Un compuesto bacteriano llamado butirato, elaborado por microbiomas sanos, se ha mostrado prometedor en pruebas de laboratorio contra reacciones alérgicas, pero es desagradable tomarlo por vía oral. Hoy en día, los científicos describen una forma más apetecible de administrar este compuesto e informan que sus “micelas poliméricas” son eficaces contra las alergias al maní en ratones. El tratamiento podría algún día contrarrestar muchos tipos de alergias alimentarias y enfermedades inflamatorias.

Los investigadores presentarán sus resultados en la reunión de otoño de la Sociedad Química Estadounidense (ACS). ACS Fall 2022 es una reunión híbrida que se llevará a cabo virtual y en persona del 21 al 25 de agosto, con acceso a pedido del 26 de agosto al 25 de septiembre. 9. La reunión presenta casi 11,000 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.

Algunas de las bacterias del microbioma intestinal producen metabolitos como el butirato, que promueven el crecimiento de bacterias beneficiosas y mantienen el revestimiento intestinal. Si el microbioma de una persona no es saludable y faltan estas bacterias productoras de butirato, fragmentos de alimentos parcialmente digeridos pueden escaparse de los intestinos y provocar una respuesta inmunitaria que provoque una reacción alérgica.

Una forma de tratar a las personas alérgicas sería darles los insectos faltantes por vía oral o con un trasplante fecal, pero eso no ha funcionado bien en la clínica, según Jeffrey Hubbell, Ph.D., uno de los investigadores principales (IP) del proyecto. "Entonces pensamos, ¿por qué no simplemente suministramos los metabolitos, como el butirato, que produce un microbioma sano?"

Pero el butirato tiene un olor muy malo, como excremento de perro y mantequilla rancia, y también sabe mal, por lo que la gente no querría tragarlo".

Shijie Cao, Ph.D., Universidad de Chicago

Shijie Cao, Ph.D. presenta los resultados en la reunión del equipo en la Universidad de Chicago.

E incluso si la gente pudiera asfixiarlo, el butirato sería digerido antes de llegar a su destino en el intestino inferior.

Para superar estos desafíos, los investigadores, incluidos los co-PI Cathryn Nagler, Ph.D., y Ruyi Wang, Ph.D., desarrollaron un nuevo sistema de administración. Polimerizaron butanoiloxietilmetacrilamida; que tiene un grupo butirato como cadena lateral -; con ácido metacrílico o hidroxipropilmetacrilamida. Los polímeros resultantes se autoensamblaron en agregados, o micelas poliméricas, que metieron las cadenas laterales de butirato en su núcleo, enmascarando el mal olor y sabor del compuesto.

Los investigadores administraron estas micelas al sistema digestivo de ratones que carecían de bacterias intestinales sanas o de un revestimiento intestinal que funcionara correctamente. Después de que los jugos digestivos liberaron el butirato en el intestino delgado, los polímeros inertes se excretaron en las heces. El tratamiento restauró la barrera protectora y el microbioma del intestino, en parte al aumentar la producción de péptidos que matan las bacterias dañinas, dejando espacio para las bacterias productoras de butirato.

Lo más importante es que la administración de micelas a ratones alérgicos evitó una reacción anafiláctica potencialmente mortal cuando se expusieron al maní. "Este tipo de terapia no es específica de un antígeno", señala Cao. "Entonces, en teoría, al modular la salud intestinal, se puede aplicar ampliamente a todas las alergias alimentarias".

Lo siguiente son las pruebas en animales más grandes, seguidas de estudios clínicos. Si estos ensayos tienen éxito y la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. aprueba el tratamiento oral, las micelas podrían comercializarse en paquetes pequeños; Los consumidores abrirían un paquete y removerían el contenido en un vaso de agua o jugo. En otros trabajos con micelas, el equipo está analizando datos sobre el tratamiento de la enfermedad inflamatoria intestinal con terapia oral.

El equipo también está estudiando la administración mediante inyección. Los investigadores demostraron que este método permite que las micelas y su carga de butirato se acumulen en los ganglios linfáticos, que forman parte del sistema inmunológico. Encontraron que este enfoque es eficaz en el tratamiento de la alergia al maní en ratones, pero también podría usarse para suprimir localmente la activación inmune; en lugar de por todo el cuerpo. Por ejemplo, las inyecciones podrían ser útiles en pacientes que han recibido un trasplante de órgano o tienen una enfermedad autoinmune e inflamatoria localizada como la artritis reumatoide.

Los investigadores desean agradecer a su nueva empresa ClostraBio y a la Universidad de Chicago por su apoyo y financiación.

Fuente:

Sociedad Química Americana

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