In futuro nuove terapie potrebbero contrastare le allergie alimentari e le malattie infiammatorie

In futuro nuove terapie potrebbero contrastare le allergie alimentari e le malattie infiammatorie

Sebbene molte persone con allergie alimentari manifestino sintomi lievi quando esposte a cibi scatenanti, alcune sperimentano conseguenze potenzialmente fatali. Un composto batterico chiamato butirrato, prodotto da microbiomi sani, si è mostrato promettente nei test di laboratorio contro le reazioni allergiche, ma è sgradevole da assumere per via orale. Oggi gli scienziati descrivono un modo più appetibile per fornire questo composto e riferiscono che le sue “micelle polimeriche” sono efficaci contro le allergie alle arachidi nei topi. Il trattamento potrebbe un giorno contrastare molti tipi di allergie alimentari e malattie infiammatorie.

I ricercatori presenteranno i loro risultati alla riunione autunnale dell'American Chemical Society (ACS). ACS Fall 2022 è un incontro ibrido che si terrà virtualmente e di persona dal 21 al 25 agosto, con accesso su richiesta dal 26 agosto al 25 settembre. 9. L'incontro prevede quasi 11.000 presentazioni su un'ampia gamma di argomenti scientifici.

Alcuni batteri nel microbioma intestinale producono metaboliti come il butirrato, che promuovono la crescita di batteri benefici e mantengono il rivestimento intestinale. Se il microbioma di una persona non è sano e mancano questi batteri produttori di butirrato, frammenti di cibo parzialmente digerito possono fuoriuscire dall’intestino e causare una risposta immunitaria che porta a una reazione allergica.

Un modo per curare chi soffre di allergie sarebbe quello di somministrare loro i batteri mancanti per via orale o con un trapianto fecale, ma questo non ha funzionato bene in clinica, secondo Jeffrey Hubbell, Ph.D., uno dei principali ricercatori del progetto. “Quindi abbiamo pensato, perché non fornire semplicemente i metaboliti – come il butirrato – prodotti da un microbioma sano?”

Ma il butirrato ha un odore pessimo, come di cacca di cane e burro rancido, e ha anche un cattivo sapore, quindi la gente non vorrebbe ingoiarlo."

Shijie Cao, Ph.D., Università di Chicago

Shijie Cao, Ph.D. presenta i risultati alla riunione del team presso l'Università di Chicago.

E anche se le persone potessero soffocarlo, il butirrato verrebbe digerito prima di raggiungere la sua destinazione nell’intestino inferiore.

Per superare queste sfide, i ricercatori, tra cui il co-PI Cathryn Nagler, Ph.D., e Ruyi Wang, Ph.D., hanno sviluppato un nuovo sistema di consegna. Hanno polimerizzato la butanoilossietil metacrilammide; che ha un gruppo butirrato come catena laterale -; con acido metacrilico o idrossipropil metacrilammide. I polimeri risultanti si autoassemblavano in aggregati, o micelle polimeriche, che racchiudevano le catene laterali del butirrato nel loro nucleo, mascherando il cattivo odore e il sapore del composto.

I ricercatori hanno somministrato queste micelle al sistema digestivo di topi a cui mancavano batteri intestinali sani o un rivestimento intestinale correttamente funzionante. Dopo che i succhi digestivi rilasciavano il butirrato nell'intestino inferiore, i polimeri inerti venivano escreti nelle feci. Il trattamento ha ripristinato la barriera protettiva e il microbioma dell’intestino, in parte aumentando la produzione di peptidi che uccidono i batteri nocivi, facendo spazio ai batteri produttori di butirrato.

Ancora più importante, la somministrazione delle micelle a topi allergici ha impedito una reazione anafilattica pericolosa per la vita quando esposti alle arachidi. "Questo tipo di terapia non è antigene-specifica", osserva Cao. “Quindi in teoria, modulando la salute dell’intestino, può essere ampiamente applicato a tutte le allergie alimentari”.

Successivamente ci sono i test su animali più grandi, seguiti da studi clinici. Se questi studi avranno successo e la Food and Drug Administration americana approverà il trattamento orale, le micelle potrebbero essere commercializzate in piccole confezioni; I consumatori aprirebbero una confezione e mescolerebbero il contenuto in un bicchiere d'acqua o di succo. In un altro lavoro con le micelle, il team sta analizzando i dati sul trattamento della malattia infiammatoria intestinale con la terapia orale.

Il team sta anche studiando la somministrazione tramite iniezione. I ricercatori hanno dimostrato che questo metodo consente alle micelle e al loro carico di butirrato di accumularsi nei linfonodi, che fanno parte del sistema immunitario. Hanno scoperto che questo approccio è efficace nel trattamento dell’allergia alle arachidi nei topi, ma potrebbe anche essere utilizzato per sopprimere localmente l’attivazione immunitaria; invece che in tutto il corpo. Ad esempio, le iniezioni potrebbero essere utili nei pazienti che hanno subito un trapianto d’organo o che soffrono di una malattia autoimmune e infiammatoria localizzata come l’artrite reumatoide.

I ricercatori desiderano ringraziare la loro start-up ClostraBio e l'Università di Chicago per il sostegno e il finanziamento.

Fonte:

Società chimica americana

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