Goed uitgeruste darmvriendelijke bacteriën beloven IBD-behandelingen te verbeteren

Goed uitgeruste darmvriendelijke bacteriën beloven IBD-behandelingen te verbeteren

Net als elitebrandweerlieden die de wildernis in trekken om een ​​ongecontroleerde brand te bestrijden, kunnen probiotische bacteriën darmontstekingen beter onderdrukken als ze zijn uitgerust met de beste apparatuur.

Een nieuwe studie van onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin-Madison toont de belofte van enkele goed uitgeruste darmvriendelijke bacteriën voor het verbeteren van de behandeling van inflammatoire darmziekten (IBD), waaronder de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa.

Onder leiding van Quanyin Hu, een biomedisch ingenieur en professor aan de UW-Madison School of Pharmacy, bouwt het onderzoek voort op technologie die het team eerder heeft ontwikkeld. Deze eerdere technologie omhult nuttige bacteriën in een zeer dun beschermend omhulsel om hen te helpen een aanval van maagzuur en concurrerende microben lang genoeg te overleven om zich in de ingewanden van muizen te koloniseren en te vermenigvuldigen.

Hoewel technologie orale probiotica effectiever maakt, is IBD een complexe ziekte die doorgaans meer treft dan alleen onevenwichtige microbiële gemeenschappen in de darmen.

IBD is een ingewikkelde ziekte en je moet het vanuit verschillende invalshoeken aanpakken.”

Quanyin Hu, een biomedisch ingenieur en professor aan de UW-Madison School of Pharmacy

Daarom ontwikkelden Hu en zijn collega's gespecialiseerde nanodeeltjes om moleculen die betrokken zijn bij IBD te neutraliseren. Ze vonden ook een manier om deze ‘rugzakken’ van nanodeeltjes aan nuttige bacteriën te hechten nadat ze in de beschermende laag waren ingepakt.

In combinatie met de probiotica zelf zouden deze rugzakken met nanodeeltjes aanzienlijk kunnen verbeteren; en vereenvoudigen -; IBD-behandelingen.

Hoewel de grondoorzaken van IBD complex zijn en nog steeds worden onderzocht, is één boosdoener de overproductie van moleculen die bekend staan ​​als reactieve zuurstofsoorten. Deze moleculen zijn cruciaal voor bepaalde menselijke lichaamsfuncties, maar te veel ervan in de darmen kunnen schadelijke ontstekingen langs de darmwand veroorzaken.

Betreed de rugzakken met nanodeeltjes. De kleine deeltjes bestaan ​​deels uit sulfide en deels uit hyaluronzuur. Het zuur is zeer ontstekingsremmend en het sulfide richt zich rechtstreeks op de reactieve zuurstofsoorten.

Hu's recente onderzoek, uitgevoerd op muizen, toont aan dat de probiotische bacteriën Escherichia coli Nissle 1917, ingesloten in een beschermende schaal en uitgerust met rugzakken met nanodeeltjes, IBD-symptomen aanzienlijk beter kunnen verlichten dan hun tegenhangers zonder de extra apparatuur. De resultaten werden op 11 november gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances.

De onderzoekers schatten de effecten van de behandelingen op twee manieren: door veranderingen in gewicht en veranderingen in de lengte van de dikke darm te meten bij muizen met IBD die de behandeling wel en niet kregen.

Net als mensen ervaren muizen met IBD vaak gewichtsverlies en verkorting van de dikke darm naarmate de ziekte voortschrijdt. Hu en zijn collega's ontdekten dat muizen die de volledige behandeling kregen het minste gewichtsverlies en veel minder verkorting van de dikke darm hadden dan hun tegenhangers die een gedeeltelijke of geen behandeling kregen.

De huidige behandelingsopties zijn afhankelijk van het stadium en de ernst van de ziekte, terwijl Hu en zijn collega's zeggen dat ze op zoek zijn naar een meer holistische behandeling die in elk stadium effectief kan zijn.

“Dit is voor mij het meest opwindende deel van dit onderzoek”, zegt Hu. "We wilden ons niet op een specifiek stadium van IBD richten. We wilden de belangrijkste factoren selecteren die bijdragen aan het genezen of behandelen van de ziekte in welk stadium dan ook."

Bovendien wordt de behandeling oraal toegediend, waardoor het een smakelijk alternatief zou kunnen zijn voor andere, meer invasieve vormen van IBD-behandeling, zoals: B. gedeeltelijke of volledige verwijdering van de dikke darm.

Hoewel de resultaten veelbelovend zijn, zal het enige tijd duren voordat de behandelingen bij mensen kunnen worden getest.

Vervolgens wil Hu testen of de rugzakken met nanodeeltjes goed samenwerken met andere probiotische bacteriesoorten en documenteren of de behandeling ongewenste bijwerkingen heeft. Het vereenvoudigen van het productie- en bevestigingsproces van de nano-rugzakken zal ook van cruciaal belang zijn om de behandelingen klinisch haalbaar te maken.

Bron:

Universiteit van Wisconsin-Madison

Referentie:

Liu, J., et al. (2022) Mucoadhesieve probiotische rugzakken met ROS-nano-scavengers verbeteren de bacteriotherapie bij inflammatoire darmziekten. Wetenschappelijke vooruitgang. doi.org/10.1126/sciadv.abp8798.

.