معکوس کردن آلرژی غذایی با هدف قرار دادن میکروبیوم

فهرست مطالب نمایش

آلرژی غذایی:

دانشمندان گزارش می‌دهند که “میسل‌های پلیمری” آن‌ها در برابر حساسیت به بادام زمینی در موش‌ها موثر است. این درمان می‌تواند روزی با انواع بسیاری از آلرژی‌های غذایی و بیماری‌های التهابی مقابله کند.

بسیاری از افراد مبتلا به آلرژی غذایی تنها زمانی که در معرض غذاهای محرک قرار می‌گیرند علائم خفیفی را تجربه می کنند. با این حال، برخی با عواقب بالقوه کشنده روبرو هستند. یک ترکیب باکتریایی به نام بوتیرات که توسط میکروبیوم‌های سالم ساخته می‌شود، در آزمایش‌های آزمایشگاهی در برابر واکنش‌های آلرژیک موثر بوده است. مشکل این است که مصرف خوراکی آن ناخوشایند است. امروزه دانشمندان روشی دلپذیرتر برای رساندن این ترکیب پیشنهاد کرده‌اند. آنها همچنین گزارش می‌دهند که “میسل‌های پلیمری” آنها در برابر آلرژی بادام زمینی در موش‌ها موثر است. روزی این درمان می‌تواند با بسیاری از انواع آلرژی‌های غذایی و بیماری‌های التهابی مقابله کند.

دانشمندان نتایج خود را در نشست پاییز انجمن شیمی آمریکا (ACS) ارائه خواهند کرد. ACS Fall 2022 یک جلسه ترکیبی است که به صورت مجازی و حضوری از 21 تا 25 اوت برگزار می‌شود. این جلسه دارای نزدیک به 11000 ارائه در طیف گسترده‌ای از موضوعات علمی است.

برخی از باکتری‌هایی که میکروبیوم روده را تشکیل می‌دهند، ترکیباتی مانند بوتیرات تولید می‌کنند که باعث رشد باکتری‌های مفید و حفظ پوشش روده می‌شود. اگر میکروبیوم فرد ناسالم باشد و فاقد این باکتری‌های تولیدکننده بوتیرات باشد، تکه‌هایی از غذای نیمه هضم شده می‌تواند از روده نشت کند و باعث واکنش ایمنی شود که منجر به واکنش آلرژیک می‌شود.

همچنین اخبار علمی بیشتری را مطالعه فرمایید:

نیش کنه چگونه باعث آلرژی گوشت می شود؟

انسان ها پروتئین کمتری از گوشت گیاهی نسبت به گوشت معمولی جذب می‌کنند

یکی از راه‌های درمان مبتلایان به آلرژی، ترمیم نواحی از دست رفته به صورت خوراکی یا با استفاده ازتکنیک پیوند مدفوع است. با این حال، به گفته جفری هابل، یکی از محققین اصلی پروژه (PIs)، این تکنیک در کلینیک به خوبی جواب نداده است. بنابراین ما فکر کردیم، چرا متابولیت‌هایی مانند بوتیرات را که یک میکروبیوم سالم تولید می‌کند، تحویل نمی‌دهیم؟

اما بوتیرات بو و طعم بسیار بدی دارد، مانند مدفوع سگ و کره ترش، بنابراین مردم نمی‌خواهند آن را بخورند و حتی اگر بلعیده شود، بوتیرات قبل از رسیدن به مقصد در قسمت‌های دیگر سیستم گوارش هضم می‌شود.

برای غلبه بر این چالش ها، دانشمندان، از جمله کاترین ناگلر، و رویی وانگ، یک سیستم تحویل جدید طراحی کردند. آنها بوتانویلوکسی اتیل متاکریلامید – که دارای یک گروه بوتیرات به عنوان یک زنجیره جانبی است – با متاکریلیک اسید یا هیدروکسی پروپیل متاکریلامید پلیمریزه کردند. پلیمرهای به‌دست‌آمده به صورت خودآرایی در توده‌ها یا میسل‌های پلیمری که زنجیره‌های جانبی بوتیرات را در هسته‌شان جمع می‌کردند، می‌ماندند، بنابراین طعم و بوی بد ترکیب را پنهان می‌کردند.

محققان این میسل‌ها را در سیستم گوارشی موش‌هایی که فاقد باکتری‌های سالم روده یا پوشش روده بودند، استفاده کردند. پس از اینکه شیره‌های گوارشی بوتیرات را در قسمت تحتانی روده آزاد کردند، پلیمرهای بی اثر در مدفوع حذف شدند. این درمان تا حدی با افزایش تولید پپتیدهایی که باکتری‌های مضر را از بین می‌برند، سد محافظتی روده و میکروبیوم را بازسازی کرد، که فضایی را برای باکتری‌های مفید تولیدکننده بوتیرات ایجاد کرد.

مهم‌تر از همه، نشان داده شد که دوز کردن موش‌های آلرژیک با میسل‌ها از یک پاسخ آنافیلاکتیک تهدیدکننده حیات در هنگام مواجهه با بادام‌زمینی جلوگیری می‌کند. کائو خاطرنشان می کند: «این نوع درمان آنتی ژن اختصاصی نیست. بنابراین از نظر تئوری، می‌توان آن را به طور گسترده برای هر نوع آلرژی غذایی از طریق تعدیل سلامت روده به کار برد.

در مرحله بعدی آزمایشات روی حیوانات بزرگتر و پس از آن آزمایشات بالینی انجام می شود. اگر این آزمایشات موفقیت آمیز باشد و سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) درمان خوراکی را تأیید کند، میسل‌ها می توانند در بسته‌های کوچک به بازار عرضه شوند. مصرف کنندگان یک بسته را باز می‌کردند و محتویات آن را در یک لیوان آب یا آبمیوه هم می زنند. در پروژه‌ای دیگر با میسل ها، تیم تحقیقاتی در حال تجزیه و تحلیل داده ها در مورد درمان بیماری‌های التهابی روده با درمان خوراکی هستند.

دانشمندان همچنین در حال بررسی تجویز از طریق تزریق هستند. محققان نشان داده‌اند که این روش به میسل‌ها و محموله بوتیرات آن‌ها اجازه می‌دهد در غدد لنفاوی، که بخشی از سیستم ایمنی هستند، جمع شوند. آنها دریافتند که این رویکرد در درمان آلرژی به بادام زمینی در موش‌ها موثر است، اما همچنین می‌توان از آن برای سرکوب فعال‌سازی سیستم ایمنی به صورت موضعی – نه در سراسر بدن – استفاده کرد. به عنوان مثال، تزریق در بیمارانی که پیوند عضو داشته اند یا دارای یک بیماری خودایمنی و التهابی موضعی مانند آرتریت روماتوئید هستند، می تواند مفید باشد.

محققان حمایت و بودجه شرکت نوپای خود، ClostraBio، و دانشگاه شیکاگو را تایید می کنند.

میکروبیوم روده اثرات بی شماری بر سلامت مخاط و سیستم گوارش دارد. باکتری های کامنسال ساکن دستگاه گوارش نقش مهمی در حفظ هموستاز مخاطی دارند، تا حدی از طریق تولید اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه، به ویژه بوتیرات. اگرچه بوتیرات نقش مهمی در تنظیم ایمنی روده و حفظ عملکرد سد اپیتلیال دارد، استفاده بالینی آن به دلیل بوی بد و جذب سریع آن در دستگاه گوارش فوقانی چالش برانگیز است. در اینجا، ما دو کوپلیمر بلوکی را طراحی کردیم که حاوی محتوای بالایی از بوتیرات هستند و به صورت خودآرایی در میسل‌های معلق در آب جمع می‌شوند.

این دو کوپلیمر از یک بلوک آبدوست، پلی (N-(2-هیدروکسی پروپیل) متاکریلامید) یا پلی (متاکریلیک اسید)، با یک بلوک آبگریز، پلی (N-(2-بوتانولوکسی اتیل) متاکریلامید تشکیل شده اند. بوتیرات با پیوند استری این دو کوپلیمر میسل هایی با بار خنثی (NtL-ButM) یا بار منفی (Neg-ButM) تشکیل می دهند. هر میسل پس از تزریق به داخل معده موش، بوتیرات را از هسته پلیمری خود در ایلئوم آزاد می کند.

این فرمول‌های پلیمری بو و طعم بد بوتیرات را می‌پوشانند و به عنوان حاملی عمل می‌کنند تا ماده فعال (بوتیرات) را در طول زمان با عبور میسل‌ها از دستگاه گوارش آزاد کنند. درمان با NtL-ButM در موش‌های بدون میکروب (و در نتیجه فاقد بوتیرات) ژن‌هایی را تنظیم کرد که پپتیدهای ضد میکروبی را در اپیتلیوم روده بیان می‌کنند. ما نشان می‌دهیم که این میسل‌های حاوی بوتیرات، که به صورت ترکیبی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در موش‌های تحت درمان با آنتی‌بیوتیک یا سولفات سدیم دکستران (DSS)، یک اختلال شیمیایی که باعث اختلال عملکرد سد اپیتلیال می‌شود، یک پاسخ محافظتی سد را بازسازی کردند.

تجویز روزانه دو بار داخل معده میسل‌های بوتیرات-پیش دارو، پاسخ آنافیلاکسی به آلرژی بادام‌زمینی را در مدل موشی بهبود می‌بخشد و فراوانی باکتری‌ها را در یک خوشه (کلستریدیوم Cluster XIVa) که حاوی گونه‌های تولیدکننده بوتیرات است، افزایش می‌دهد. با بازگرداندن هموستاز میکروبی و مخاطی، این میسل های پلیمری بوتیرات-پیش دارو ممکن است به عنوان یک رویکرد جدید و آنتی ژن-آگنوستیک برای درمان آلرژی غذایی عمل کنند.