Nove terapije bi lahko v prihodnosti preprečile alergije na hrano in vnetne bolezni

Nove terapije bi lahko v prihodnosti preprečile alergije na hrano in vnetne bolezni

Čeprav ima veliko ljudi z alergijami na hrano blage simptome, ko so izpostavljeni sprožilni hrani, imajo nekateri potencialno smrtne posledice. Bakterijska spojina, imenovana butirat, proizvedena iz zdravih mikrobiomov, se je izkazala kot obetavna v laboratorijskih testih proti alergijskim reakcijam, vendar jo je neprijetno jemati peroralno. Danes znanstveniki opisujejo bolj okusen način za dostavo te spojine in poročajo, da so njene "polimerne micele" učinkovite proti alergijam na arašide pri miših. Zdravljenje bi lahko nekega dne preprečilo številne vrste alergij na hrano in vnetnih bolezni.

Raziskovalci bodo svoje rezultate predstavili na jesenskem srečanju Ameriškega kemijskega združenja (ACS). ACS Fall 2022 je hibridno srečanje, ki poteka virtualno in osebno od 21. do 25. avgusta, z dostopom na zahtevo od 26. avgusta do 25. septembra. 9. Srečanje vključuje skoraj 11.000 predstavitev o številnih znanstvenih temah.

Nekatere bakterije v črevesnem mikrobiomu proizvajajo metabolite, kot je butirat, ki spodbujajo rast koristnih bakterij in ohranjajo črevesno sluznico. Če je človekov mikrobiom nezdrav in te bakterije, ki proizvajajo butirat, manjkajo, lahko delci delno prebavljene hrane uhajajo iz črevesja in povzročijo imunski odziv, ki povzroči alergijsko reakcijo.

Eden od načinov za zdravljenje alergikov bi bil, da bi jim manjkajoče hrošče dali peroralno ali s fekalno presaditvijo, vendar to na kliniki ni dobro delovalo, pravi dr. Jeffrey Hubbell, eden od glavnih raziskovalcev projekta (PI). "Zato smo pomislili, zakaj preprosto ne dobavimo metabolitov - kot je butirat -, ki jih proizvaja zdrav mikrobiom?"

Toda butirat ima zelo slab vonj, kot pasji iztrebki in žarko maslo, poleg tega pa je slabega okusa, zato ga ljudje ne bi želeli pogoltniti."

Shijie Cao, dr., Univerza v Chicagu

Shijie Cao, dr. predstavi rezultate na srečanju ekipe na Univerzi v Chicagu.

In tudi če bi ga ljudje lahko zadušili, bi se butirat prebavil, preden bi dosegel cilj v spodnjem delu črevesja.

Za premagovanje teh izzivov so raziskovalci, vključno s sodelavko PI dr. Cathryn Nagler in dr. Ruyi Wang, razvili nov sistem dostave. Polimerizirali so butanoiloksietil metakrilamid; ki ima butiratno skupino kot stransko verigo -; z metakrilno kislino ali hidroksipropil metakrilamidom. Nastali polimeri so se sami sestavili v agregate ali polimerne micele, ki so stranske verige butirata vtaknili v svoje jedro in prikrili neprijeten vonj in okus spojine.

Raziskovalci so dajali te micele v prebavni sistem miši, ki nima niti zdravih črevesnih bakterij niti pravilno delujoče črevesne sluznice. Potem ko so prebavni sokovi sprostili butirat v spodnjem delu črevesja, so bili inertni polimeri izločeni z blatom. Zdravljenje je obnovilo zaščitno pregrado črevesja in mikrobiom, deloma s povečanjem proizvodnje peptidov, ki uničujejo škodljive bakterije, s čimer se naredi prostor za bakterije, ki proizvajajo butirat.

Najpomembneje je, da je dajanje micelov alergičnim mišem preprečilo smrtno nevarno anafilaktično reakcijo, ko so bile izpostavljene arašidom. "Ta vrsta terapije ni specifična za antigen," ugotavlja Cao. "Torej v teoriji, z moduliranjem zdravja črevesja, se lahko široko uporablja za vse alergije na hrano."

Sledijo testi na večjih živalih, ki jim sledijo klinične študije. Če bodo ti poskusi uspešni in ameriška uprava za hrano in zdravila odobri peroralno zdravljenje, bi lahko micele tržili v majhnih pakiranjih; Potrošniki bi raztrgali embalažo in vsebino stresli v kozarec vode ali soka. Pri drugem delu z miceli ekipa analizira podatke o zdravljenju vnetne črevesne bolezni s peroralno terapijo.

Ekipa preučuje tudi dajanje z injekcijo. Raziskovalci so pokazali, da ta metoda omogoča kopičenje micelov in njihovega butirata v bezgavkah, ki so del imunskega sistema. Ugotovili so, da je ta pristop učinkovit pri zdravljenju alergije na arašide pri miših, lahko pa bi ga uporabili tudi za lokalno zatiranje imunske aktivacije -; namesto po celem telesu. Injekcije bi lahko bile na primer v pomoč pri bolnikih, ki so imeli presaditev organa ali imajo lokalizirano avtoimunsko in vnetno bolezen, kot je revmatoidni artritis.

Raziskovalci bi se radi zahvalili svojemu zagonskemu podjetju ClostraBio in Univerzi v Chicagu za podporo in financiranje.

Vir:

Ameriško kemijsko društvo

.