Подобно элитным пожарным, отправляющимся в дикую местность на борьбу с неконтролируемым пожаром, пробиотические бактерии лучше справляются с воспалением кишечника, когда они оснащены лучшим снаряжением.

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Висконсин–Мэдисон, демонстрирует, насколько перспективны некоторые хорошо оснащенные бактерии, дружественные кишечнику, для улучшения лечения воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), включая болезнь Крона и язвенный колит.

Возглавляемое Кваньинь Ху, инженером–биомедицинцем и профессором Фармацевтической школы Калифорнийского университета в Мэдисоне, исследование основывается на технологии, разработанной ранее командой. Эта предшествующая технология заключает полезные бактерии в очень тонкую защитную оболочку, чтобы помочь им пережить натиск желудочных кислот и конкурирующих микробов достаточно долго, чтобы обосноваться и размножиться в кишечнике мышей.

В то время как технология делает пероральное применение пробиотиков более эффективным, ВЗК - это сложное заболевание, которое обычно затрагивает не только нарушенные микробные сообщества кишечника.

"ВЗК - это сложное заболевание, и вам нужно атаковать его с разных сторон", - говорит Ху.

Итак, Ху и его коллеги разработали специализированные наночастицы для нейтрализации молекул, участвующих в ВЗК. Они также придумали способ прикрепления этих "рюкзаков" из наночастиц к полезным бактериям после их упаковки в защитное покрытие.

В сочетании с самими пробиотиками эти рюкзаки с наночастицами могут значительно улучшить — и упростить — лечение ВЗК.

Хотя первопричины ВЗК сложны и все еще изучаются, одним из виновников является перепроизводство молекул, известных как активные формы кислорода. Эти молекулы имеют решающее значение для определенных функций человеческого организма, но слишком большое их количество в кишечнике может спровоцировать разрушительное воспаление вдоль слизистой оболочки кишечника.

Войдите в рюкзаки с наночастицами. Крошечные частицы частично состоят из сульфида и частично из гиалуроновой кислоты. Кислота обладает мощным противовоспалительным действием, а сульфид непосредственно воздействует на активные формы кислорода.

Последнее исследование Ху, проведенное на мышах, показывает, что пробиотические бактерии Escherichia coli Nissle 1917, заключенные в защитную оболочку и оснащенные рюкзаками с наночастицами, значительно лучше облегчают симптомы ВЗК, чем их аналоги без дополнительного снаряжения. Результаты были опубликованы 11 ноября в журнале Science Advances.

Исследователи оценили эффекты лечения двумя способами: путем измерения изменений в весе и изменений в длине толстой кишки мышей с ВЗК, которые получали и не получали лечение.

Как и у людей, у мышей с ВЗК обычно наблюдается потеря веса и укорочение толстой кишки по мере прогрессирования заболевания. Ху и его коллеги обнаружили, что мыши, получившие полное лечение, испытывали наименьшую потерю веса и гораздо меньшее сокращение толстой кишки, чем их коллеги, которые получали частичное лечение или вообще не получали его.

Текущие варианты лечения зависят от стадии и тяжести заболевания, в то время как Ху и его коллеги говорят, что они искали более целостное лечение, которое могло бы быть эффективным на любой стадии.

"Для меня это самая захватывающая часть этого исследования", - говорит Ху. "Мы не хотели ориентироваться на конкретную стадию ВЗК. Мы хотели выбрать наиболее важные факторы, которые способствуют излечению заболевания на любой стадии".

Кроме того, лечение проводится перорально, что может сделать его приемлемой альтернативой другим более инвазивным формам лечения ВЗК, таким как частичное или полное удаление толстой кишки.

Хотя результаты многообещающие, пройдет некоторое время, прежде чем методы лечения будут протестированы на людях.

Следующим в планах Ху - проверить, хорошо ли работают рюкзаки с наночастицами с другими видами пробиотических бактерий, и задокументировать, есть ли у лечения какие-либо нежелательные побочные эффекты. Упрощение процесса создания и крепления нанопакетов также будет иметь решающее значение для того, чтобы сделать лечение клинически осуществимым.