Kluczowe wnioski:

  • Nowa biohybrydowa konstrukcja łączy mikroglony odporne na kwas żołądkowy z bakteriami probiotycznymi, tworząc „mikrorobota” zdolnego do precyzyjnego dotarcia do chorych miejsc w jelicie.
  • Grubościenne mikroglony Haematococcus pluvialis produkują silny przeciwutleniacz – astaksantynę – i zachowują ruchliwość, co pozwala im szybko opuścić żołądek.
  • Powłoka polidopaminowa chroni probiotyki przed działaniem kwasu i umożliwia ich przyleganie wyłącznie do zapalnych odcinków jelita.
  • Połączenie działania antyoksydacyjnego i probiotycznego skutecznie łagodzi objawy choroby zapalnej jelit u myszy, przywracając równowagę mikroflory.

Choroba Leśniowskiego-Crohna oraz wrzodziejące zapalenie jelita grubego, łącznie określane jako nieswoiste zapalenia jelit (IBD), wiążą się z nadmiarem wolnych rodników i zaburzeniem składu mikroflory. Obecne metody podawania leków nie gwarantują, że substancje czynne dotrą do miejsca zapalenia w nienaruszonym stanie. Naukowcy z Uniwersytetu w Makau i Shenzhen opracowali system, który omija te ograniczenia, wykorzystując naturalne zdolności mikroorganizmów.

Jak zbudowano „mikrorobota” jelitowego?

Podstawę konstrukcji stanowi mikroalga Haematococcus pluvialis, poddana wcześniej stresowi świetlnemu i odżywczemu. W wyniku tego procesu komórki wytwarzają więcej astaksantyny – silnego przeciwutleniacza – oraz grubszą ścianę komórkową, odporną na niskie pH żołądka. Dzięki zachowanym wiciom glony zachowują zdolność do samodzielnego poruszania się.

Do powierzchni algi dołączono bakterie Escherichia coli Nissle 1917 (EcN), popularny szczep probiotyczny. Przed połączeniem probiotyki pokryto cienką warstwą polidopaminy, która chroni je przed kwasem żołądkowym i umożliwia przywieranie do uszkodzonej błony śluzowej. Powiązanie obu komponentów nastąpiło dzięki oddziaływaniom typu „klucz–zamek” (host-guest), co zapewnia stabilność całego układu podczas podróży przez przewód pokarmowy.

Mechanizm działania w organizmie

Po podaniu doustnym „mikrorobot” szybko opuszcza żołądek i dociera do jelita. Tam polidopamina działa jak hamulec, zatrzymując konstrukcję dokładnie w miejscu zapalenia. Uwolniona astaksantyna neutralizuje nadmiar wolnych rodników, a zakotwiczone probiotyki przywracają równowagę mikroflory.

Sprawdź również:  Kwas Foliowy i Wypadanie Włosów: Odkryj Sekret Mocnych Pasemek!

W badaniach na myszach samcach z wywołanym IBD stwierdzono wyraźne zmniejszenie objawów klinicznych oraz obniżenie poziomu markerów zapalnych. Jednocześnie zaobserwowano odbudowę korzystnych szczepów bakterii jelitowych, co potwierdza synergiczne działanie obu komponentów.

Potencjalne korzyści dla pacjentów

  • Możliwość precyzyjnego dostarczenia leków bez narażania ich na zniszczenie w żołądku.
  • Zmniejszenie dawek leków dzięki lokalnemu działaniu i mniejszej utracie substancji czynnych.
  • Brak konieczności stosowania inwazyjnych metod podawania – cała terapia odbywa się doustnie.
  • Perspektywa zastosowania w różnych postaciach IBD, w tym u pacjentów z oporną na leczenie chorobą.

Co dalej?

Opisany system jest wciąż na etapie badań przedklinicznych. Kolejne kroki obejmują optymalizację dawek, ocenę bezpieczeństwa długoterminowego oraz testy na większych modelach zwierzęcych. Jeśli wyniki się potwierdzą, technologia może w przyszłości uzupełnić lub częściowo zastąpić obecne metody farmakologiczne stosowane w nieswoistych zapaleniach jelit.

Źródło: Oryginalny artykuł