(Probiotici-Immagine: questa illustrazione schematica mostra i batteri probiotici ricoperti da uno strato di biomateriale mentre viaggiano attraverso un intestino umano. Attaccati ai batteri sono specie reattive dell’ossigeno nano-spazzini. Credito: Quanyin Hu).
Gli “zaini” probiotici si mostrano promettenti per il trattamento delle malattie infiammatorie intestinali. Come i vigili del fuoco d’élite diretti nella natura selvaggia per combattere un incendio incontrollato, i batteri probiotici fanno un lavoro migliore nel reprimere l’infiammazione intestinale quando sono equipaggiati con l’attrezzatura migliore.
Un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Università del Wisconsin-Madison dimostra quanto siano promettenti alcuni batteri ben attrezzati per migliorare i trattamenti della malattia infiammatoria intestinale (IBD), tra cui il morbo di Crohn e la colite ulcerosa.
Guidata da Quanyin Hu, ingegnere biomedico e Professore presso la UW-Madison School of Pharmacy, la ricerca si basa sulla tecnologia che il team aveva precedentemente progettato. Quella tecnologia precedente racchiude i batteri benefici all’interno di un guscio protettivo molto sottile per aiutarli a sopravvivere a un assalto di acidi dello stomaco e microbi in competizione abbastanza a lungo da stabilirsi e moltiplicarsi nelle viscere dei topi.
Sebbene la tecnologia renda più efficaci i probiotici somministrati per via orale, l’IBD è una malattia complessa che di solito coinvolge più delle comunità microbiche intestinali che sono fuori controllo.
“L’IBD è una malattia complicata e devi attaccarla da diverse angolazioni”, afferma Hu.
Quindi, Hu e i suoi colleghi hanno ideato nanoparticelle specializzate per neutralizzare le molecole implicate nell’IBD. Hanno anche trovato un modo per attaccare questi “zaini” di nanoparticelle ai batteri benefici dopo averli avvolti nel rivestimento protettivo.
Combinati con i probiotici stessi, questi zaini di nanoparticelle potrebbero migliorare significativamente e semplificare i trattamenti per l’IBD.
Anche se le cause profonde dell’IBD sono complesse e ancora in fase di studio, un responsabile riguarda la sovrapproduzione di molecole note come specie reattive dell’ossigeno. Queste molecole sono cruciali per alcune funzioni del corpo umano, ma troppe di esse nell’intestino possono alimentare un’infiammazione dannosa lungo il rivestimento dell’intestino. Le minuscole particelle progettate sono in parte solfuro e in parte acido ialuronico. L’acido è potentemente antinfiammatorio e il solfuro prende di mira direttamente le specie reattive dell’ossigeno.
Condotta sui topi, l’ultima ricerca di Hu mostra che i batteri probiotici Escherichia coli Nissle (Escherichia coli Nissle è stato uno dei primi ceppi usati come probiotico. Fu isolato nel 1917 da un soldato tedesco che rimase in buona salute mentre i suoi compagni morirono per infezioni causate da Shigella) racchiusi in un guscio protettivo e dotati di zaini di nanoparticelle sono significativamente migliori nell’alleviare i sintomi dell’IBD rispetto alle loro controparti senza l’attrezzatura aggiuntiva.
I risultati dello studio sono stati riportati l’11 novembre sulla rivista Science Advances.
I ricercatori hanno stimato gli effetti dei trattamenti in due modi: misurando le variazioni di peso e le variazioni della lunghezza del colon di topi con IBD che hanno ricevuto e non hanno ricevuto il trattamento.
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Come gli esseri umani, i topi con IBD sperimentano comunemente perdita di peso e accorciamento del colon con il progredire della malattia. Hu e i suoi colleghi hanno scoperto che i topi che hanno ricevuto il trattamento completo hanno sperimentato la minor perdita di peso e molto meno accorciamento del colon rispetto alle loro controparti che hanno ricevuto trattamenti parziali o nulli.
Le attuali opzioni di trattamento dipendono dallo stadio e dalla gravità della malattia, mentre Hu e i suoi colleghi affermano di aver cercato un trattamento più olistico che potrebbe essere efficace in qualsiasi fase.
“Questa è la parte più eccitante di questa ricerca per me”, afferma Hu. “Non volevamo prendere di mira uno stadio specifico dell’IBD. Volevamo selezionare i fattori più importanti che contribuiscono alla cura o al trattamento della malattia in qualsiasi fase”.
Inoltre, il trattamento viene somministrato per via orale, il che potrebbe renderlo un’alternativa appetibile ad altre forme più invasive di trattamento delle IBD come la rimozione parziale o completa del colon.
Sebbene i risultati siano promettenti, ci vorrà del tempo prima che i trattamenti vengano testati sull’uomo.
Il prossimo obiettivo di Hu è testare se questi zaini di nanoparticelle funzionano bene con altre specie di batteri probiotici e documentare se il trattamento ha effetti collaterali indesiderati. Anche la semplificazione del processo di creazione e fissaggio dei nanozaini sarà fondamentale per rendere i trattamenti clinicamente fattibili.
