Αν και πολλά άτομα με διατροφικές αλλεργίες εμφανίζουν ήπια συμπτώματα όταν εκτίθενται σε τροφές που προκαλούν πυροδότηση, ορισμένοι αντιμετωπίζουν δυνητικά θανατηφόρες συνέπειες. Μια βακτηριακή ένωση που ονομάζεται βουτορικό που παράγεται από υγιή μικροβιώματα έχει δείξει πολλά υποσχόμενη κατά των αλλεργικών αντιδράσεων σε εργαστηριακές δοκιμές, αλλά είναι άσχημο να λαμβάνεται από το στόμα.
Πώς θα απομακρύνουμε τις αλλεργίες από τη ζωή μας;
Σήμερα, οι επιστήμονες περιγράφουν έναν πιο εύγευστο τρόπο παροχής αυτής της ένωσης και αναφέρουν ότι τα “πολυμερή μικκύλια” τους είναι αποτελεσματικά έναντι των αλλεργιών στα φιστίκια σε ποντίκια. Η θεραπεία θα μπορούσε κάποια μέρα να εξουδετερώσει πολλούς τύπους τροφικών αλλεργιών και φλεγμονωδών ασθενειών. Οι ερευνητές θα παρουσιάσουν τα αποτελέσματά τους στη φθινοπωρινή συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας (ACS). Το ACS Fall 2022 είναι μια υβριδική συνάντηση που πραγματοποιείται εικονικά και αυτοπροσώπως από τις 21 έως τις 25 Αυγούστου, με διαθέσιμη πρόσβαση κατ’ απαίτηση από τις 26 Αυγούστου έως τις 26 Σεπτεμβρίου. Η συνάντηση περιλαμβάνει σχεδόν 11.000 παρουσιάσεις για ένα ευρύ φάσμα θεμάτων της επιστήμης.
Μερικά από τα βακτήρια στο μικροβίωμα του εντέρου παράγουν μεταβολίτες, όπως το βουτυρικό, που ευνοούν την ανάπτυξη ωφέλιμων βακτηρίων και διατηρούν την επένδυση του εντέρου. Εάν το μικροβίωμα ενός ατόμου είναι ανθυγιεινό και στερείται αυτών των βακτηρίων που παράγουν βουτυρικό, θραύσματα μερικώς χωνεμένης τροφής μπορεί να διαρρεύσουν από το έντερο και να προκαλέσουν μια ανοσολογική αντίδραση που οδηγεί σε αλλεργική απόκριση. Ένας τρόπος αντιμετώπισης των ατόμων με αλλεργίες θα ήταν να τους παρέχουμε τα σφάλματα που λείπουν από το στόμα ή με μεταμόσχευση κοπράνων, αλλά αυτό δεν λειτούργησε καλά στην κλινική, σύμφωνα με τον Jeffrey Hubbell, Ph.D., έναν από τους κύριους ερευνητές του έργου. (PIs).
“Λοιπόν σκεφτήκαμε, γιατί δεν παρέχουμε απλώς τους μεταβολίτες, όπως το βουτορικό, που παράγει ένα υγιές μικροβίωμα; Αλλά το βουτορικό έχει μια πολύ άσχημη μυρωδιά, όπως το κακάο σκύλου και έχει επίσης άσχημη γεύση, οπότε οι άνθρωποι δεν θα ήθελαν να το καταπιούν”, λέει ο Shijie Cao, Ph.D., ο οποίος παρουσιάζει τα αποτελέσματα στη συνάντηση για την ομάδα, η οποία βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Και ακόμα κι αν οι άνθρωποι μπορούσαν να το φάνε, το βουτυρικό θα χωνευόταν πριν φτάσει στον προορισμό του στο κατώτερο έντερο.
Για να ξεπεράσουν αυτές τις προκλήσεις, οι ερευνητές, συμπεριλαμβανομένης της συν-PI Cathryn Nagler, Ph.D., και Ruyi Wang, Ph.D., σχεδίασαν ένα νέο σύστημα παράδοσης. Πολυμέρισαν το βουτανοϋλοξυαιθυλο μεθακρυλαμίδιο – το οποίο έχει μια βουτυρική ομάδα ως πλευρική αλυσίδα, με μεθακρυλικό οξύ ή υδροξυπροπυλομεθακρυλαμίδιο. Τα πολυμερή που προκύπτουν αυτοσυναρμολογούνται σε συσσωματώματα, ή πολυμερή μικκύλια, τα οποία τυλίγουν τις πλευρικές αλυσίδες βουτυρικού στον πυρήνα τους, καλύπτοντας έτσι την άσχημη μυρωδιά και γεύση της ένωσης. Οι ερευνητές χορήγησαν αυτά τα μικκύλια στο πεπτικό σύστημα ποντικιών που δεν είχαν είτε υγιή βακτήρια του εντέρου είτε μια σωστά λειτουργούσα επένδυση του εντέρου. Αφού οι πεπτικοί χυμοί απελευθέρωσαν το βουτυρικό στο κάτω μέρος του εντέρου, τα αδρανή πολυμερή απομακρύνθηκαν στα κόπρανα.
Η θεραπεία αποκατέστησε τον προστατευτικό φραγμό και το μικροβίωμα του εντέρου, εν μέρει αυξάνοντας την παραγωγή πεπτιδίων που σκοτώνουν τα επιβλαβή βακτήρια, τα οποία δημιούργησαν χώρο για βακτήρια που παράγουν βουτυρικό. Το πιο σημαντικό, η χορήγηση δόσης σε αλλεργικά ποντίκια με τα μικκύλια απέτρεψε μια απειλητική για τη ζωή αναφυλακτική απόκριση όταν εκτέθηκαν σε φιστίκια.