- Naukowcy stworzyli biohybrydowe roboty z mikroalg Haematococcus pluvialis trenowanych stresem, probiotyków Escherichia coli Nissle 1917 i mechanizmem hamującym w jelicie, o nazwie EcN@PDA@HP.
- Te roboty szybko przechodzą przez żołądek, chroniąc się przed kwasem, i zatrzymują się precyzyjnie w zapalonym jelicie.
- Działają poprzez usuwanie reaktywnych form tlenu (ROS) dzięki astaksantynie i przywracanie równowagi mikrobioty jelitowej za pomocą probiotyków.
- W badaniach na modelach mysich skutecznie łagodzą objawy zapalnej choroby jelit (IBD).
Co to jest zapalna choroba jelit i jakie są jej główne problemy?
Zapalna choroba jelit (IBD) charakteryzuje się podwyższonym poziomem reaktywnych form tlenu (ROS) w jelitach oraz zaburzeniami mikrobioty jelitowej. Aktualne metody dostarczania leków, takich jak antyoksydanty czy probiotyki, nie chronią ich wystarczająco przed kwaśnym środowiskiem żołądka. Brakuje też precyzyjnego mechanizmu docierania do zapalonych miejsc w jelitach.
Budowa innowacyjnych biohybrydowych robotów EcN@PDA@HP
EcN@PDA@HP to biohybrydowy robot złożony z trenowanych stresem mikroalg Haematococcus pluvialis (HP), probiotyków Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) oraz systemu hamującego w jelicie. Mikroalgi HP poddano treningowi stresowemu, co spowodowało pogrubienie ściany komórkowej dla odporności na kwas żołądkowy, zachowanie ruchliwości dzięki wiciom oraz zwiększoną produkcję astaksantyny (AST).
Probiotyki EcN pokryto polydopaminą (PDA), co chroni je przed kwasem i umożliwia adhezję do zapalonych miejsc. Połączenie następuje dzięki interakcjom gospodarz-gość między zmodyfikowanymi powierzchniami mikroalg i probiotyków.
Proces wytwarzania robotów
Trening stresowy HP prowadzi do biosyntezy antyoksydantu AST i wzmocnienia ściany komórkowej. EcN pokrywa się PDA dla ochrony i adhezji, a następnie scala z HP poprzez modyfikacje molekularne. Wynikowy robot jest ruchliwy i odporny na trawienie.
Mechanizm działania w organizmie
Po podaniu doustnym roboty EcN@PDA@HP szybko przechodzą przez żołądek dzięki naturalnej ruchliwości i odporności na kwas oraz enzymy trawienne. Powłoka PDA działa jak hamulec, umożliwiając adhezję w miejscach zapalnych jelita.
Na miejscu uwalniają AST, który usuwa ROS, oraz probiotyki EcN, przywracające równowagę mikrobioty. Połączenie tych efektów – antyoksydacyjnego i bakteryjnego – skutecznie łagodzi IBD.
Wyniki badań na modelach zwierzęcych
W badaniach na samcach myszy z modelem IBD roboty EcN@PDA@HP znacznie zmniejszyły objawy choroby. Łączyły scavenging ROS przez AST z modulacją mikrobioty jelitowej dzięki EcN. To obiecująca strategia dla różnych typów IBD.
Potencjał terapeutyczny i brak konfliktu interesów
Badanie opublikowano w Nature Communications (2026, 17(1):173). Autorzy, w tym Ruifeng Luo i inni z Uniwersytetu Makau oraz innych instytucji, deklarują brak konfliktu interesów. Technologia otwiera nowe możliwości w leczeniu IBD bez inwazyjnych metod.
Źródło: Oryginalny artykuł
Zapalony zielarz i miłośniki natury. Zainspirowany złożonością i bogactwem natury, poświęcił swoje życie odkrywaniu i naukowemu badaniu roślin leczniczych. Pasja do roślin i głębokie zrozumienie ich leczniczych właściwości przekłada się na unikalne, holistyczne podejście do zdrowia i wellness.
