Choroba Leśniowskiego-Crohna i probiotyki – nowy sposób terapii?

Choroba Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego — dwie przewlekłe choroby zapalne przewodu pokarmowego — dotykają co najmniej 3 miliony ludzi tylko w Stanach Zjednoczonych. Naukowcy z Chin opracowali właśnie system dostarczania mikrożeli, który może pomóc wzmocnić działanie probiotyków w jelitach, jednocześnie eliminując złe bakterie jelitowe u osób z chorobą Leśniowskiego-Crohna i zapaleniem jelita grubego.

1. Jak wygląda leczenie IBD?
2. Nowy żel probiotyczny w walce z IBD
3. Jak wyglądał eksperyment?
4. Wyniki badania
5. Nowy sposób leczenia zapalenia jelita grubego?

Korzystając z modelu mysiego, naukowcy odkryli, że leczone myszy nie wykazywały uszkodzonych barier jelitowych ani skróconych okrężnic, które są częstymi objawami zapalenia jelita grubego. Wyniki badań opublikowano w magazynie ACS Central Science.

Jak wygląda leczenie IBD?

Nieswoiste zapalenie jelit (IBD, ang. Inflammatory Bowel Disease) jest przewlekłą chorobą przewodu pokarmowego. IBD obejmuje chorobę Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego (łac. colitis ulcerosa). Szacuje się, że w samych Stanach Zjednoczonych aż 3 miliony żyje z IBD, na który nie opracowano dotychczas żadnego skutecznie działającego lekarstwa. Badania wskazują na związek między IBD a brakiem równowagi bakterii w przewodzie pokarmowym. Ta nierównowaga pozwala szkodliwym bakteriom opanować okrężnicę, zmniejszając poziom potencjalnie pożytecznych bakterii i uważa się, że wpływa na funkcję bariery jelitowej i odpowiedzi immunologicznej.

Leki immunosupresyjne od dawna stanowią pierwszą linię obrony w leczeniu. Jednak leki te są drogie i nieselektywne oraz wiążą się z wieloma innymi niepożądanymi skutkami ubocznymi. Eksperci zbadali również zastosowanie probiotyków w celu złagodzenia objawów IBD. Jednak dostarczenie tych bakterii do miejsca w jelicie, gdzie są potrzebne podczas przyjmowania ich doustnie, jest wyzwaniem ze względu na różne i potencjalnie bakteriobójcze środowisko w żołądku i w innych częściach układu pokarmowego.

Nowy żel probiotyczny w walce z IBD

Naukowcy z Uniwersytetu Zhengzhou w Chinach opracowali niedawno żel zawierający probiotyk, który można przyjmować doustnie. Ten żelowy charakter substancji ma chronić pożyteczne bakterie, jednocześnie „rozbrajać” te złe.

Ponadto odkryli, że mikrożele wapniowo-wolframowe (CTM, ang. Calcium Tungsten Microgels) mogą dostarczać probiotyki do miejsc najbardziej dotkniętych problematycznym przerostem bakteryjnym i umożliwiać probiotykom kolonizację jelit. Badania przeprowadzono na myszach z indukowanym (sztucznie wywołanym) zapaleniem jelita grubego.

Jak wyglądał eksperyment?

Zespół z Uniwersytetu Zhengzhou najpierw karmił myszy wodą lub wodą zawierającą sól sodową siarczanu dekstranu (DSS). DSS zastosowano do wywołania objawów zapalenia okrężnicy. Naukowcy umieścili nanocząsteczki zawierające alginian sodu, wolfram i wapń w małych mikrożelach. Następnie pokryli kulki bakteriami probiotycznymi. Gdy mikrożele dotarły do okrężnicy, białka kalprotektyny, których jest więcej u osób z nieswoistym zapaleniem jelit, wiązały się z wapniem, rozkładając kulki. Wolfram wyparł molibden w Enterobacteriaceae, hamując jego wzrost bez wpływu na probiotyki.

Autorzy badania odkryli, że CTM wywiera „działanie ochronne” na probiotyki w środowisku przewodu pokarmowego. Mikrożele pomagają również probiotykom dłużej pozostać w jelicie. Gdy probiotyki namnażają się w jelitach, pomagają przywrócić bogactwo i różnorodność w przewodzie pokarmowym i zapobiegają przerostowi problematycznych bakterii, które temu zapobiegają. Mechanizm wynika z faktu, że wolfram może zastąpić molibden w enzymach molibdenowych i hamować aktywność enzymów molibdenowych zależnych od Enterobacteriaceae, podczas gdy wzrost probiotyków nie jest zależny od enzymu molibdenowego, co oznacza, że CTM ma selektywne działanie hamujące.

Wyniki badania

W eksperymentach z mysim modelem zapalenia okrężnicy system dostarczania mikrożelu umożliwił zaludnienie probiotyków w przewodzie pokarmowym bez żadnych skutków ubocznych. CTM zmniejszyło Enterobacteriaceae 45-krotnie i zwiększyło kolonizację probiotyków 25-krotnie. Co więcej, myszy leczone mikrożelowymi kulkami nie wykazywały wielu markerów zapalenia okrężnicy, takich jak skrócenie okrężnicy lub upośledzenie bariery jelitowej.

Nowy sposób leczenia zapalenia jelita grubego?

Naukowcy doszli do wniosku, że CTM może być niezwykłym sposobem leczenia zapalenia okrężnicy, w tym przywrócenia długości okrężnicy, skutecznego obniżenia odpowiedzi zapalnej, przywrócenia uszkodzonej bariery śluzówkowej i przywrócenia homeostazy mikrobiomu jelitowego. Autorzy uważają, że obecne badanie oferuje nowe spojrzenie na terapie wykorzystujące kolonizujące probiotyki. Mają nadzieję potwierdzić swoje odkrycia w bardziej zaawansowanych badaniach przedklinicznych z udziałem ludzi.